DARPA是美国最尖端的研究机构，每年都会资助一批其认为会对未来社会和科技发展起到重要影响的项目，因此它的资助方向可以看作业界新潮流的风向标。最近，DARPA召开了电子复兴计划峰会（ERI Sumt），并在峰会上公布了其最新资助的一批项目。这些项目主要在敏捷设计和超高效计算领域，DARPA对这些项目的资助可谓一掷千金，一个团队往往可以获得五百到数千万美元的项目经费（在美国电子类项目的经费都不好拿，往往拿了五十万的经费都已经足够一个IEEE Fellow级别的教授举杯庆祝了）。接下来让我们来看看这些项目的具体情况。本文中的资助信息来自于IEEE Spectrum的公开报道。
如我们在之前文章中提到的，DARPA在半导体敏捷设计领域一直在积极布局。美国的科技中心即位于北湾区的“硅谷”，可是现在“硅谷”中最活跃的早已不是那些靠“硅”（芯片）吃饭的公司，而是软件／互联网公司。究其原因，一个很重要的方面是芯片公司资产太“重”，需要大量的投资才能开始运营。在软件／互联网领域，往往几个主创人员有了新的创意后搬几台电脑在车库里一两个月就能把产品雏形做出来，然后就可以快速融资并正轨。相反，在芯片领域，主创人员从脑子里构思一个新的idea到做出成品的道太漫长而且需要大量资本投入，这就大大降低了产业和创业公司的活跃度。许多人所的“ppt造芯”，其实恰恰折射出了芯片领域创业人员的无奈：正是因为需要大量先期资本做出样品才不得不先拿个幻灯片去以较低估值融资，如果几个人不需要资本就能先把芯片样品做出来想必就可以直接靠样品芯片而非ppt去说事了。
为什么芯片设计又贵又慢？相比软件行业，芯片行业除了需要流片之外，还有两点问题给芯片公司的效率加上了瓶颈。首先是版图设计，尤其是模拟／混合信号版图设计。这一点可以类比软件领域的编译器，如果你做软件的话把代码写完只要按一下“编译”就能把最终可执行文件生成出来；但是在芯片领域可就没那么简单了，你在电设计完成之后不存在点个按钮就能出成品芯片的事情，而必须要花很多时间去做版图设计生成S，相当于在软件行业你还要亲自把你的代码翻译成机器码。第二个问题就是设计复用问题。软件行业的开发可以站在巨人肩膀上，很多函数都有现成的函数库，调用一下就行不用重复造轮子，相反在芯片领域目前绝大多数模块都必须从头开始设计，很难实现设计复用。如果这两个问题能得到解决，那么芯片行业的资产过“重”问题就能得到有效改善，从而会有大量新兴公司冒出来，对整个行业的创新和迭代效率都能带来深远影响。
DARPA今年在ERI峰会上提出的两个项目IDEA和POSH就是针对这两点，其终极目标是实现在24小时内即可实现全自动设计迭代。
IDEA针对的是全自动芯片版图生成器。众所周知，数字电的版图生成自动化程度已经相当高，但是模拟和混合信号电仍然非常依赖手工去做版图。所以DARPA希望能在这个领域有所突破。这次资助的最大赢家是来自Cadence的David White组，豪取两千四百万美元的资助。
Cadence在相关声明中表示，将继续在Virtuoso工具中加入更多机器学习和人工智能来帮助版图生成自动化。除此之外，来自UCSD的Andrew Kahng也拿到了一千一百万美元，UT Austin的华人教授Nan Sun也获得了一百七十万美元的资助。
POSH针对的则是开源硬件项目。POSH项目的负责人Andreas Olofsson表示，“POSH的终极目标是让高性能SoC设计化。POSH希望能发展出可持续的开源硬件生态以及相应的验证工具。POSH同时希望能提供一个经过广泛认证的开源硬件基础模组库，大家都可以调用这些库里的模块，从而避免在硬件领域重复造轮子的问题。”在POSH项目中，我们可以看到来自Princeton的Eric Keiter获得了六百九十万美元的资助，而University of Washington的Richard Shi教授也获得了二百五十万美元的资助。
除了敏捷设计之外，超高效计算芯片也是DARPA这次重点支持的另一个方向。超高效计算可以分为两个领域：芯片架构创新和芯片工艺创新。当然，如下面我们会看到的，这两个领域并非完全割裂，芯片工艺的创新也会影响芯片架构的创新。
在芯片架构创新领域，DARPA关注的重点是软件定义架构（softwaredefined hardware项目，SDH）和domain-specific片上系统（domain-specific SoC项目，DSSoC）。软件定义架构和domain-specific可谓是“阴”与“阳”，互生，在矛盾中发展。在架构发展历史上，我们总是看到软件定义可配置的通用架构发展到一定阶段遇到瓶颈后，domain-specific以其高效率得到更多应用，然而domain-specific又会遇到利用率低的问题，于是新的软件可配置架构在吸取之前domain-specific设计精华的基础上，又诞生了效率更高的可配置架构成为主流，直到再次遇到新的问题domain-specific再次出场。这次DARPA对于SDH和DSSoC的投资，可谓是了其中的道理，内外兼修，不错过硬币的任何一面。
在SDH项目，Nvidia的Stephen Keckler获得了接近两千三百万美元的项目资金，此外大学的Michael Taylor（以解决Dark Silicon问题为己任，提出了511核的RISC-V处理器Celerity，并且是矿机芯片领域学术研究）和斯坦福大学的Kunle Olukotun（多核处理器的，SUN Ultra SPARCT1 “Niagara”的架构师，同时也是初创公司SambaNova的创始人前一阵刚拿了Google Ventures领投的四千多万美元）也获得了一千万美元左右的资助。从这些研究组的研究方向来看，DARPA的SDH主要资助的是下一代多核处理器芯片系统的研究。
在DSSoC领域，DARPA资助了一些和通信芯片有关的研究，可见类似software-defined radio和cognitive radio之类的研究还得继续。DSSoC的项目主管Tom ondeau表示，灵活而适应性强的无线电系统在面对复杂的信号时仍然是至关重要，而这些DSSoC系统必须可以像传统处理器一样编程，同时在处理信号处理算法时又能以低功耗完成大量运算。DSSoC资助的项目组虽然数量较少，但是资助的金额却是不小。
在芯片工艺创新领域，DARPA又分为两个计划，即致力于三维集成的3D-SoC计划和新型计算基础技术（Foundations Required for Novel Compute，FRANC）。3D-SoC顾名思义是为了资助能使用高级封装集成技术把各种芯片以三维方式集成到一起。MIT的Max Shulakar研究组拿到了六千万美元的巨额资助，其研究方向就是把多块使用成熟的CMOS工艺芯片（如90nm工艺）用3D方式集成到一起从而让整体模组达到7nm芯片的性能。
最后，FRANC项目这次的资助目标是新一代存储器架构，包括内存内计算。FRANC的项目负责人陈阳闿博士在中表示，FRANC希望能资助利用新材料和器件把嵌入式非易失性存储器的性能提升十倍，而这样的提升能支持新兴的以内存为中心的心计算机架构从而克服传统冯诺伊曼架构的内存墙问题。
DARPA的资助代表了电子行业发展的新方向。这次的关键词有：敏捷设计：包括下一代EDA以及开源硬件，超高效计算：软件定义可配置架构——主要指下一代众核处理器系统；domain-specific SoC——目前主要集中在通信信号处理领域；下一代3D集成技术——超越摩尔；下一代内存技术——包括内存内计算，突破冯诺伊曼架构的瓶颈。
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00 NAND门利用先进的硅栅极CMOS技术实现了与LS-TTL门电相似的操作速度，同时保持了标准CMOS集成电的低功耗。所有栅极都有缓冲输出。所有器件都有高抗扰度，并且能够驱动10 LS-TTL负载.74HC逻辑系列的功能和引脚分配与标准74LS逻辑系列兼容。所有输入端，以免因内部二极管钳位至V CC 和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型延迟：8 ns 宽电源范围：2-6V 低静态电流：20μA，最大值（74HC系列） 低输入电流：1μA，最大值 10 LS-TTL负载的高扇出 应用 此产品是一般用途，适用于许多不同的应用。 电图、引脚图和封装图...
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T164采用先进的硅栅极CMOS技术。具有标准CMOS集成电的高抗噪能力和低功耗。它还具有可比低功率肖特基器件的速度。该8位移位寄存器具有门控串行输入和CLEAR。每个寄存器位为一个D类主/从触发器。输入A& B允许对涌入数据的全面控制。在一个或两个输入上的一个低电平将新数据的进入且将第一个触发器在下一个时钟脉冲时重置至低电平。在一个输入的高电平使能其他输入，将决定第一个触发器的状态。串行输入的数据在时钟为高电平或低电平时将被改变，但是仅有满足设置和保持时间要求的信息进入。在正向电压在时钟脉冲转换期间，数据串行转移入和移出8位寄存器。清零与时钟无关，通过清零输入的低电平实现.74HCT逻辑系列的功能和引脚分配与标准74LS MM.7HCT器件专用于TTL和NMOS组件与标准CMOS器件之间的接口。另外，这些器件也是LS-TTL器件的插件替换件，而且可用于降低现有设计的功耗。 特 典型延迟：20 ns 低静态电流：40μA，最大值（74HCT系列） 低输入电流：1μA，最大值 10 LS-TTL负载的高扇出 兼容TTL输入 应用 此产品是一般用途，适用于许多不...
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输出驱动能力：15 LS-TTL负载 应用 此产品是一般用法，适用于许多不同的应用。 电图、引脚图和封装图...
573高速八D型锁存器采用先进的硅栅极P井CMOS技术。它们具有标准CMOS集成电的高抗扰度和低功耗特点，可以驱动15个LS-TTL负载。由于具有大输出驱动能力和3态功能，这些器件非常适合与总线组织系统中的总线线接口。当LATCH ENABLE（LE）输入为高电平时，Q输出端将要遵照D输入端。当LATCH ENABLE变为低电平时，D输入端的数据将保留在输出端，直到LATCH ENABLE再次返回高电平。当高逻辑电平应用于输出控制OC输入端时，所有输出端进入高状态，不管其他输入端存在什么74HC逻辑系列兼容。所有输入端，以免因内部二极管钳位至V CC 。信号，也不管存储元件的状态如何。和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型延迟：18 ns 宽工作电压范围2至6V 低输入电流：1μA，最大值 低静态电流：80μA，最大值（74HC系列） 兼容总线导向系统 输出驱动能力：15 LS-TTL负载 应用 此产品是一般用途，适用于许多不同的应用。 电图、引脚图和封装图...
T74利用先进的硅栅极CMOS技术实现了与LS-TTL等效部件相似的操作速度。它具有标准CMOS集成电的高抗噪能力和低功耗特点，可以驱动10个LS-TTL负载。该触发器具有的数据，预设，清零和时钟输入以及Q和Q＃输出。数据输入上的逻辑电平在时钟脉冲正向转换期间被传输到输出。预设和清零与时钟无关，通过适当输入端的低电平实现.74HCT逻辑系列在速度，功能和引脚排列上与标准74LS逻辑系列兼容。所有输入端，以免因内部二极管钳位至V CC...
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74A利用先进的硅栅极CMOS技术实现了与LS-TTL等效部件相似的操作速度。它具有标准CMOS集成电的高抗噪能力和低功耗特点，可以驱动10个LS-TTL负载。该触发器具有的数据，预设，清零和时钟输入以及Q和Q＃输出。数据输入上的逻辑电平在时钟脉冲正向转换期间被传输到输出。预设和清零与742C逻辑系列兼容。所有输入端，以免因内部二极管钳位至V CC 和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型延迟：20 ns 宽电源范围：2-6V 低静态电流：40μA，最大值（74HC系列） 低输入电流： 1μA，最大值 10 LS-TTL负载的高扇出 应用 此产品是一般用途，适用于许多不同的应用。 电图、引脚图和封装图...
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线性稳压器是单片集成电，设计用作固定电压调节器，适用于各种应用，包括本地，卡上调节。这些稳压器采用内部限流，热关断和安全区域补偿。通过充分的散热，它们可以提供超过1.0 A的输出电流。虽然主要设计为固定电压调节器，但这些器件可以与外部元件一起使用，以获得可调电压和电流。 特性 输出电流超过1.0 A 无需外部元件 内部热过载 内部短电流 输出晶体管安全区域补偿 输出电压提供1.5％，2％和4％容差 无铅封装可用 应用 可用于Suce Mount D 2 PAK和Standard 3 -Lead Transistor Packages 电图、引脚图和封装图...
MC33160 线系列是一种线性稳压器和电，包含许多基于微处理器的系统所需的功能。它专为设备和工业应用而设计，为设计人员提供了经济高效的解决方案，只需极少的外部组件。这些集成电具有5.0 V / 100 mA稳压器，具有短电流，固定输出2.6 V带隙基准，低电压复位比较器，带可编程迟滞的电源比较器，以及非专用比较器，非常适合微处理器线同步。 其他功能包括用于低待机电流的芯片禁用输入和用于过温的内部热关断。 这些线引脚双列直插式热片封装，可提高导热性。 特性 5.0 V稳压器输出电流超过100 mA 内部短电流 固定2.6 V参考 低压复位比较器 具有可编程迟滞的电源比较器 未提交的比较器 低待机当前 内部热关断 加热标签电源包 无铅封装可用 电图、引脚图和封装图...
530双降压DC-DC转换器是一款单片集成电，专用于下游电压轨的汽车驾驶员信息系统。两个通道均可在0.9 V至3.3 V范围内进行外部调节，并可提供高达1600 mA的电流。转换器的工作频率为2.1 MHz，高于的AM频段，并且相位差180°，以减少轨道上的大量电流需求。同步整流提高了系统效率。 NCV896530提供汽车电源系统的其他功能，如集成软启动，逐周期电流和热关断。该器件还可以与2.1 MHz范围内的外部时钟信号同步。 NCV896530采用节省空间的3 x 3 mm 10引脚DFN封装。 特性 优势 同步整改 效率更高 2.1 MHz开关频率 电感更小，没有AM频段发射 热和短 故障 2输出为180°异相 降低输入纹波 内部MOSFET 降低成本和解决方案规模 应用 音频 资讯娱乐t 仪器 电图、引脚图和封装图...
NCP1532 降压转换器 DC-DC 双通道 低Iq 高效率 2.25 MHz 1.6 A.
2双级降压DCDC转换器是一款单片集成电，专用于为采用1节锂离子电池或3节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用提供新型多设计的核心和I / O电压。两个通道均可在0.9V至3.3V之间进行外部调节，每个通道可提供高达1.6A的电流，最大电流为1.0A。转换器以2.25MHz的开关频率运行，通过允许使用小电感（低至1uH）和电容器并以180度异相工作来减小元件尺寸，从而减少电池的大量电流需求。自动切换PWM / PFM模式和同步整流可提高系统效率。该器件还可以工作在固定频率PWM模式，适用于需要低纹波和良好负载瞬变的低噪声应用。其他功能包括集成软启动，逐周期电流和热关断。该器件还可以与2.25 MHz范围内的外部时钟信号同步。 NCP1532采用节省空间的超薄型3x3 x 0.55 mm 10引脚uDFN封装。 特性 优势 97％效率，50uA静态电流，0.3 uA关断电流 延长电池寿命和播放时间 2.25MHz开关频率 允许使用更小的电感和电容 模式引脚操作：仅在轻载或PWM模式下自动切换PWM / PFM模式 允许用户在轻载或低噪声和纹波性能之间选择低功耗 可调输出电压0.9V至3.3V 复位输出引脚...
2B降压型DC-DC转换器是一款单片集成电，针对便携式应用进行了优化，采用单节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电。该器件采用0.9 V至3.3 V的可调输出电压，可提供高达600 mA的电流。它使用同步整流来提高效率并减少外部部件数量。该器件还内置3 MHz（标称）振荡器，通过允许更小的电感器和电容器来减小元件尺寸。自动切换PWM / PFM模式可提高系统效率。其他功能包括集成软启动，逐周期电流和热关断。 NCP1522B采用节省空间的薄型TSOP5和UDFN6封装。 特性 优势 94％效率，50 uA静态电流，0.3 uA关断电流 延长电池寿命和播放时间 3.0 MHz开关频率 允许使用更小的电感（低至1uH）和电容 轻负载条件下PWM和PFM模式之间的自动切换 轻载时的低功耗 可调输出电压0.9V至3.3V 应用 终端产品 电源f或应用处理器 核心电压低的处理器电源 智能手机手机和掌上电脑 MP3播放器和便携式音频系统 数码相机和摄像机 电图、引脚图和封装图...
NCP1529 降压转换器 DC-DC 高效率 可调节输出电压 低纹波 1.7 MHz 1 A.
9降压型DC-DC转换器是一款单片集成电，适用于由一节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用。该器件可在外部可调范围为0.9 V至3.9 V或固定为1.2 V或1.35 V的输出范围内提供高达1.0 A的电流。它使用同步整流来提高效率并减少外部元件数量。该器件还内置1.7 MHz（标称）振荡器，通过允许使用小型电感器和电容器来减小元件尺寸。自动切换PWM / PFM模式可提高系统效率。 其他功能包括集成软启动，逐周期电流和热关断。 NCP1529采用节省空间的扁平2x2x0.5 mm UDFN6封装和TSOP-5封装。 特性 优势 96％效率，28 uA静态电流，0.3 uA关断电流 延长电池续航时间和播放时间 1.7 MHz开关频率 允许使用更小的电感和电容器 在轻负载条件下自动切换PWM和PFM模式 轻载时的低功耗 可调输出电压0.9V至3.9V 即使在PFM模式下，同类最佳低纹波 应用 终端产品 电池供电应用电源管理 核心电压低的处理器电源 USB供电设备 低压直流电源电源管理 手机，智能手机和掌上电脑 MP3播放器和便携式音频系统 电图、引脚图和封装图...
系列降压开关稳压器是单片集成电，非常适合简单方便地设计降压型开关稳压器（降压转换器）。该系列的所有电均能够以极佳的线 A负载。这些器件提供3.3 V，5.0 V，12 V，15 V的固定输出电压和可调输出版本。 此降压开关稳压器旨在最大限度地减少外部元件的数量，从而简化电源设计。标准系列电感器针对LM2575进行了优化，由多家不同的电感器制造商提供。 由于LM2575转换器是一种开关电源，与传统的三端线性稳压器相比，其效率要高得多，特别是在输入电压较高的情况下。在许多情况下，LM2575稳压器消耗的功率非常低，不需要散热器，也不会大幅降低其尺寸。 LM2575的特性包括在指定的输入电压和输出负载条件下4％的输出电压容差，以及振荡器频率的+/- 10％（0C至125C的+/- 2％）。包括外部关断，具有80 uA典型待机电流。输出开关包括逐周期电流，以及在故障条件下进行全的热关断。 特性 3.3 V，5.0 V，12 V ，15 V和可调输出版本 可调版本输出电压范围为1.23 V至37 V +/- 4％最大线 A输出电流 宽输入电压范围：4.75 V至40 V 仅需要4个外部元件 ...小米的乱情人生