L'anno scorso, la US Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), che finanzia una serie di ricerche sulla tecnologia militare, ha lanciato un programma quinquennale da 1,5 miliardi di dollari. Più comunemente noto come Electronics Resurrection Initiative (ERI), il programma è progettato per supportare gli sforzi rivoluzionari nella tecnologia dei chip. L'agenzia ha appena svelato il primo elenco di gruppi di ricerca selezionati per esplorare approcci non testati ma potenzialmente promettenti che potrebbero rivoluzionare lo sviluppo e la produzione di chip negli Stati Uniti.
Negli ultimi anni, lo sviluppo dell'hardware è passato in secondo piano rispetto allo sviluppo del software, e questo preoccupa le forze armate statunitensi per diversi motivi.
In cima alla lista delle preoccupazioni c'è la legge di Moore, che afferma che il numero di transistor installati su un chip raddoppia circa ogni due anni. Al momento, ci sono tutti i segni che l'elettronica moderna sta raggiungendo i suoi limiti fisici e nel prossimo futuro il processo del suo sviluppo si fermerà.
Ci sono anche preoccupazioni per l'aumento dei costi di progettazione di circuiti integrati e un aumento del numero di produttori stranieri (la Cina intende produrre chip che aggiungeranno sistemi di intelligenza artificiale a qualsiasi gadget!).
Il budget di ERI prevede un aumento di quattro volte dei costi hardware annuali regolari di DARPA. I progetti iniziali riflettono i tre pilastri principali dell'iniziativa: progettazione del chip, architettura, nuovi materiali e integrazione.
Un progetto mira a ridurre drasticamente il tempo necessario per creare nuovi progetti di chip riducendo i tempi di progettazione da pochi anni o mesi a pochi giorni, integrando il processo di automazione dello sviluppo con l'apprendimento automatico e altri strumenti in modo che anche utenti relativamente inesperti possano creare progetti di alta qualità in breve termini.
Andare oltre la legge di Moore richiederà materiali radicalmente nuovi e nuovi modi di integrare potenza di calcolo e memoria. L'architettura tipica dei chip moderni prevede il movimento costante di dati tra i componenti della memoria che li immagazzinano e i processori che li elaborano, il che letteralmente succhia energia e crea uno dei maggiori ostacoli all'aumento della potenza di elaborazione.
Un altro progetto ERI esaminerà i modi in cui i nuovi schemi di integrazione possono eliminare, o almeno ridurre in modo significativo, la necessità di migrazione dei dati. L'obiettivo finale è iniettare in modo efficiente la potenza di calcolo direttamente nella memoria, il che può portare a notevoli miglioramenti delle prestazioni.
Video promozionale:
DARPA prevede principalmente di creare hardware e software che possono essere riconfigurati in tempo reale per gestire attività generali o applicazioni specializzate come applicazioni specifiche per l'intelligenza artificiale. Oggi sono necessari più chip per risolvere tali problemi, il che aumenta la complessità e il costo di un sistema di intelligenza artificiale.
Alcuni degli sforzi di DARPA stanno invadendo aree che sono già state intensamente sviluppate dall'industria. Un esempio è un progetto per sviluppare un sistema 3D su un chip, che mira a prolungare ulteriormente la legge di Moore utilizzando nuovi materiali come i nanotubi di carbonio e modi più intelligenti per posizionare componenti attivi e circuiti elettronici separati.
Erica Fuchs, professoressa della Carnegie Mellon University, esperta di politiche pubbliche legate alle nuove tecnologie, ritiene che l'approccio generale del governo statunitense a sostenere l'innovazione nel campo dell'elettronica sia "inferiore all'ordine di grandezza" del necessario per risolvere i problemi. Per aiutare in qualche modo a colmare il divario, è necessario almeno raddoppiare gli investimenti governativi, poiché le grandi società sono estremamente riluttanti a spendere per la ricerca nel campo delle tecnologie promettenti.
Serg aquilone