近日，美國國防先期研究計劃局（DARPA）發布了“芯片”（CHIPS）項目信息征詢書（RFI），項目全稱是“通用異質集成和知識產權復用策略”，擬研發出全新、工業友好的微系統架構，進而設計和建造新一代微系統，將信號和數據通信所花費的時間和能耗降為在芯片間通信時的1/10，甚至1/100。

　　項目背景

　　打開任何一個電子設備的外殼，都會發現通常呈樹葉綠顏色的印刷電路板（PCB），以及“鑲嵌”在其上的數十種電子元器件，包括處理器、存儲器、數據中繼、圖像處理器等器件，還有用于電子元器件互連、像迷宮的精細浮雕狀電線。可否將整個PCB的所有功能都以單個、模塊化、芯片大小的器件來實現？DARPA希望最新設立的CHIPS項目能給出答案，將器件小型化帶入全新尺寸維度。

　　研究目標和內容

　　可概括為兩點：分解和集成，如下圖所示意。

　　分解：首先將復雜功能進行分解，然后開發出多種具有單一特定功能，可相互進行模塊化組裝的“小芯片”（chiplet），如實現數據存儲、計算、信號處理、數據流管理等功能，并最終以此為基礎，建立一個“小芯片”的物理庫。

　　集成：開發出新型微系統架構，可按需將上述多種“小芯片”以“馬賽克”方式混合集成到類似微型PCB的中介層上，不僅實現PCB的所有功能，還能將整體尺寸縮小至常規芯片大小，達到提高能效的目標。

　　產業合作

　　項目經理Daniel Green博士說，CHIPS項目成功的關鍵是標準和接口，將和多種器件的研用雙方展開密切合作，而非“閉門造車”。

　　DARPA正在通過項目信息征詢書向學術界和產業界征詢想法，希望通過積極采納產業界的意見，使研究成果更容易集成到現有商業半導體代工廠和電子制造廠中。

　　預期應用

　　新的微系統在計算速度和能耗方面帶來的巨大提升，將有力滿足實時視頻流、實時語言翻譯、無人機蜂群協同移動等應用中的目標和動作識別等需求。Daniel Green表示，“研究成果對數據密集處理應用日益重要，因為我們需要處理的數據集正變得越來越大”。

　　意義

　　“小芯片”的研發方式可將復雜電路的知識產權IP拆解為單一功能IP，國防可以只采購所需專用IP，這樣就可大幅降低購買成本，提高國防部可購買IP的數量，和提高復用效率，更好地滿足特定技術和系統的開發。

　　Daniel Green說，如果該項目獲得成功，將實現小型化領域的一次巨大跨越，國防部將獲得更多特定IP功能塊，并能夠更容易和以更低價格集成到現有系統，對軍用和民用領域都帶來益處。

　　下一步工作

　　今年夏天稍晚些時候，在吸納了信息征詢意見的基礎上，DARPA將成立一個小組來準備項目公告，明確該項目的技術目標。