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美“电子复兴” 5 年计划出奇招,MIT教授领衔项

2018-08-19 14:52编辑:scxiangs.com人气:


美“电子复兴” 5 年计划出奇招,MIT教授领衔项目获最大额资助

2018-08-13 14:46 来源:DeepTech深科技 开发 /技术 /公司

原标题:美“电子复兴” 5 年计划出奇招,MIT教授领衔项目获最大额资助

为了应对后摩尔时代的到来,美国国防高级研究计划署(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)启动了一项电子复兴计划(Electronics Resurgence Initiative, ERI),计划在五年内斥资 15 亿美元(约 102 亿人民币)彻底改变微电子业的工作方式,重建一个更加专业化、安全和高度自动化的电子产业群。

近日,ERI 公布了第一批获得资金的科学家、公司和机构的最新情况。在所有获资的 42 个项目中,有一项显得尤为鹤立鸡群。来自麻省理工学院 ( MIT) 的 Max Shulaker 所领导的研究小组获得了最大份额的资助——高达 6100 万美金。

在该研究小组的项目中,一项称为“利用致密细粒度的单片三维集成技术彻底改革计算系统”(Revolutionizing Computing Systems through Dense and Fine-Grained Monolithic 3D Integration)的项目雄心勃勃:团队计划利用单片三维集成系统,使数十年前的旧制造工艺(90 纳米制造工艺)所制造的芯片能与目前最先进技术所制造的芯片相媲美。

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图 | Max Shulaker

该项目主要依赖于在普通 CMOS 逻辑芯片上构建碳纳米管晶体管和电阻式 RAM 存储器的而技术,而该技术正是由 MIT 电子与计算工程学助理教授 Max Shulaker 及其在斯坦福大学的同事 Subhasish Mitra 和 H.-S. Philip Wong 所合作开发的。

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在去年的《自然》期刊上,Max Shulaker 团队就发表了这一重大成果:将 200 万个 CNT 晶体管以及 100 多万个电阻 RAM 存储单元构建于单片硅芯片之上,层与层之间通过致密排列的金属互联相连接,构造出一个用于酒精嗅探的多层电子鼻(electronic nose)装置。值得注意的是,一家称为 AkyWater Technology Foundry 的公司的参与使得这项成果不仅仅是一场炫酷的科技演示。

美“电子复兴” 5 年计划出奇招,MIT教授领衔项

图 | SkyWater Technology Foundry

SkyWater 公司的设备主要用于处理 200 毫米的晶圆,并采用 90 纳米的工艺技术制造芯片。这项工艺在 2004 年还算的上是 200 毫米晶圆加工的尖端技术,但大型公司早在 15 年前就开始放弃这种技术了。然而,DARPA 为什么要对这样一个“过气的”制造厂投入如此多的资金呢?

听了该公司总裁 Thomas Sonderman 的观点,你就会觉得虽然这似乎不是最好的选择,但这可能是唯一的选择

因为它(指 90 纳米工艺)是一个非常可靠的工艺,并且广泛用于生产小批量芯片。“政府的许多工作是围绕 90 纳米工艺完成的,”Sonderman 说。“因此,开发一种能够进化到更高性能,但仍然遵循 90 纳米工艺的技术是非常重要的。”

据 Sonderman 透露,除此之外,处于当前大国技术竞争的背景之下,DARPA 也希望将该技术能留在美国本土,而 SkyWater 是目前国内唯一一家美国独资的专营晶圆代工厂。如果 DARPA 选择在像桑迪亚(Sandia)这样的国家实验室开发该技术,成果可能会依赖于不寻常的设备和专业技术。此外,如果要用于防御应用之外的商业用途,则仍需要移植到其他商业制造厂。Sonderman 称,“在同一家工厂开发这种技术,你就可以开足马力生产出更多的产品”。

除此之外,,并非每个工厂都愿意使用非标准材料如碳纳米管等,因为如果处理不当,很可能会污染其他客户的产品

Sonderman 解释道:“当你想要引进一些材料如超导材料的时候,就需要制定一整套的协议,并且将其放在 CMOS 流程的同一条生产线上。我们不仅制定了这些协议,并且我们在这方面有大约 10 年的经验。我认为这是我们真正的优势之一,这也是外界很难与 SkyWater 竞争的原因。”

(来源:网络整理)

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