2017年6月，美國國防高級研究計劃局（DARPA，Defense Advanced Research Projects Agency）微系統技術辦公室宣布推出新的電子復興計劃（ERI，Electronics Resurgence Initiative）。2018年7月，電子復興計劃第一次峰會召開，選出了第一批入選扶持項目。

摩爾陷入了困境

這是美國電子復興計劃的來由。老摩爾馳騁全球半導體戰場50餘年了，今天遇到了能否繼續生存下去的「生命危險」。而美國是一等大兵摩爾的娘家和大本營，責無旁貸地要聯合台積電、三星、ASML這些強大外援，團結美國國內一切可以團結的大學、研究所、企業、國防力量，一起拯救大兵摩爾。

摩爾留下了錦囊

這個錦囊，就是今天美國電子復興計劃所謂的「Page 3」。大兵摩爾在1965年初上半導體戰場時，發表了「Cramming More Components onto Integrated Circuits」宣言。在這個宣言的第1頁、第2頁，闡述了被半導體世界廣泛推崇的「摩爾定律」，即「當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。」嗯，如果說機器人三定律可能會引導未來500年的話，摩爾定律則已經指導了過去至少50年。俗話說的好，Cash is King，所以大兵摩爾還是要比科幻作家阿西莫夫厲害許多。

而在第3頁（ 這是電子復興計劃反覆提到「Page 3」的由來），大兵摩爾則為自己出征沙場留下了錦囊。簡單說，大兵摩爾早在50年前，就告訴後人拯救他的4條突圍路線：（1）優化晶元架構，（2）優化晶元設計，（2）改用更合適的材料，（4）高度集成。

摩爾的突圍之路

1、架構

軟體定義硬體（SDH）是一個突圍方向。目標是創建一個硬體/軟體系統，允許數據密集型演算法以接近ASIC的效率運行，而無需承擔ASIC開發相關的成本、周期或單一應用程序限制。

2、設計

智能設計（IDEA）是一個突圍方向。目標是創建一個布線圖智能生成器，使沒有電子設計專業知識的用戶能夠在24小時內完成電子硬體的物理設計，覆蓋混合信號集成電路、系統級封裝和印刷電路板等全領域。從整個晶元設計周期看，目標將從零開始數年完成一個產品推向市場的當前周期，縮短為數月以內。

3、材料與集成

三維單片片上系統（3DSoC）計劃的總體目標是開發3D單片技術，使SoC的性能提高50倍。同時，評估建立一個超越馮諾依曼計算體系結構的可行性。

4、面向物聯網

分層識別驗證開發（HIVE）是一個突圍方向，目標是構建一個新型的圖形分析處理器，可以比當前處理技術快1000倍，更低功耗！當前的圖形分析處理一般都需要伺服器機架支撐的，而本計劃將使得圖形分析處理更方便、更切實可行，可以分析將由物聯網、不斷擴展的社交網路和未來感測器網路生成的數十億乃至萬億級別的圖形信息。

解救摩爾是中國責任，更是中國機遇

這是全球的挑戰，也是所有參與者的機遇。摩爾的全部突圍之路，其實也是中國作為半導體後進國家追趕歐美的主攻方向。作者從自己工作經歷，簡單羅列了美國電子復興計劃對中國的幾點啟發，當然難免掛一漏萬。

在美國電子復興計劃第一批入選項目中，一項稱為「利用緻密細粒度的單片三維集成技術徹底改革計算系統」（Revolutionizing Computing Systems through Dense and Fine-Grained Monolithic 3D Integration）的項目雄心勃勃：團隊計劃利用單片三維集成系統，使舊製造工藝（90 納米製造工藝）所製造的晶元能與目前最先進技術所製造的晶元相媲美。

呼籲02專項能跟進研究；若如此，境內12英寸45-90納米的存量生產線，也有得與台積電10-16納米工藝一戰之力。

在2018年8月28日的深圳平山區集成電路產業峰會上，Cadence介紹說美國電子復興計劃第一批入選項目，其是最大的承擔者。這表明，要革命性的提升晶元性能，設計工具是最佳的切入口。

3、要正視我國晶元超大型項目管理的落後性

咱們不能總拿當年舉國之力造兩彈一星沾沾自喜。第一，那是錢學森那輩科學家的卓越貢獻，今天的從業者何喜之有？第二，集成電路面向市場追求性價比領先的競爭性行業規律與當初兩彈一星完全迥異。老實說，目前集成電路領域的超大型項目管理，隔壁美國還是值得我們學習的，DARPA策劃的眾多超大型項目，最終都轉化為工業領域的巨大商業生產力。因此，在晶元這種全球化領域，我們不宜過度強調中國特色。

真正的強者，都不是外部能夠打破的，顛覆它的，必然是它自己，譬如三十年以來的霸主Win-Intel。前幾天，我一個同事把華為手機連接到27寸的顯示器，操作Office，性能很好，我突然才發現原來手機Office性能其實已經非常夠用，之所以遠不如電腦Office普及，只是便捷性不夠。當三五年後我們逐步習慣用外設鍵盤、顯示器鏈接手機的時候，那時候的台式機主機、筆記本電腦，又有何用？那時候的Win-Intel，又將如何自處？2A（安卓Android-安謀ARM）能代表下一個三十年嗎？

朝前看，是我們目前最需要做的。至於現在說哪一個半導體技術代表未來，還為時尚早。但在產業領域，我們不應該繼續糾纏於昨天擦肩而過、今天大紅大紫的明星技術和產品，而應該提前布局擁抱成為戀人，這總比等對方大紅大紫之後成為對方的一個小粉絲，要理性的多。

開放合作是晶元發展的必然出路。

尾聲

摩爾拯救活了會怎樣？救活了仍然會死的，或是老死，畢竟nobody care 算力 anymore；或是若干年後在戰場上被光計算、量子計算、生物計算殺死。

摩爾最終死了怎麼辦？

超越摩爾？

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