מהפכה טכנולוגית בתעשיית השבבים

This post is also available in: English (אנגלית)

הסוכנות האמריקאית לפרויקטים ביטחוניים מתקדמים דארפ"א חשפה את צוותי המחקר הראשונים שנבחרו לגלות גישות חדשות שעדיין לא הוכחו לשינוי כללי המשחק בפיתוח וייצור השבבים בארה"ב. זאת במסגרת תוכנית לחמש שנים בסדר גודל של $1.5 מיליארד, המכונה ERI לתמיכה בקידום טכנולוגיית השבבים.

בנוסף לשיקולים טכנולוגיים, המימשל האמריקאי חושש מפני העליה במחיר הייצור של מעגלים מודפסים, וכן מפני השקעות זרות הולכות וגדלות, בפרט מצד סין, בפיתוח וייצור מוליכים למחצה.

תקציב תוכנית ERI משקף עליה של פי ארבעה בהוצאה השנתית הרגילה של דארפ"א בתחום החומרה.

הפרויקט מיועד לצמצם באופן קיצוני את משך הייצור של שבב חדש משנים או חודשים ליום אחד בלבד, באמצעות אוטומציה של התהליך בעזרת למידה חישובית וכלים נוספים, כך שגם משתמשים בלתי מנוסים יוכלו לייצר שבבים ברמה גבוהה. בדארפ"א מקווים כי כלי התכנון האוטומטיים ימשכו לתחום חברות קטנות שאין להן את המשאבים של ענקיות תעשיית השבבים.

בעתיד הקרוב יידרשו חומרים חדשים ודרכים מקוריות לשילוב כוח חישובי וזיכרון. העברת נתונים בין רכיבי זיכרון המאחסנים אותם לבין מעבדים הפועלים עליהם דורשת אנרגיה רבה ויוצרת צוואר בקבוק בדרך להאצת התהליך, לפי technologyreview.com.

פרויקט נוסף במסגרת התוכנית יחקור דרכים בהן תוכניות חדשניות לאינטגרציה של מעגלים מודפסים יוכלו לייתר או לפחות לצמצם את הצורך להעביר נתונים. המטרה הסופית היא להטמיע בצורה יעילה את הכוח החישובי בזיכרון, מה שיוביל לעליה דרמטית בביצועים.

בחזית ארכיטקטורת השבבים, דארפ"א מעוניינת לייצר חומרה ותוכנה שניתנים להתאמה בזמן אמת כדי להתמודד עם משימות כלליות או ספציפיות יותר, למשל ישומי בינה מלאכותית. כיום, שבבים רבים נדרשים לשם כך, מה שיוצר מורכבות ועלויות גבוהות.

חלק ממאמציה של דארפ"א חופפים עם תחומים המכוסים בצורה מסיבית על ידי התעשיה כיום. לדוגמא, פרויקט לפיתוח טכנולוגיה תלת-מימדית של מערכת על גבי שבב, המיועדת להשתמש בחומרים חדשים כמו ננו-צינורות פחמן, ודרכים חכמות יותר לצבירה וחלוקה של מעגלים מודפסים.