8月，美国国防高级研究计划局（DARPA）新设了两个开发先进信息技术的项目。其中，8月15日，DARPA国防科学办公室（DSO）发布光学和成像技术中的极限挑战问题项目招标书^[1]，旨在明确光学和成像技术所面临的极限问题，寻找解决这些问题所需的极限组件和系统。8月17日，DARPA发布跨部门公告（BAA），设立“更短时间内的电路实现”（CRAFT）项目，目标是大幅度降低定制化集成电路的设计周期和成本。下面将对这两项项目招标公告进行简要介绍。

1、更短时间内的电路实现（CRAFT）

军用电子设备对专用集成电路（IC）的需求一直在快速增长，但目前的定制IC设计方法需要耗费大量的时间与金钱。以目前的28纳米制程技术为例，完成国防部所需的定制IC的设计和制造需要2年半，其中制造阶段耗时40%，设计阶段耗时60%（其中验证耗时60%）。为此，DARPA设立了CRAFT项目^[2]，拟大幅缩短高性能定制IC的设计周期，促进国防部对定制IC的使用，且总资助额为3000-3500万美元。该项目拟解决的关键问题包括：

（1）实现一套IC设计流程，使定制IC设计/验证所需的时间和精力降低一个数量级；

（2）提高电路的可重用性，针对基于先进CMOS技术的集成电路设计与验证，减少人力需求和设计技能需求；

（3）将设计和流程复杂性嵌入电路组件的制造中（宏命令、子电路、发生器、编译器），以实现一次性设计/验证和多次重复使用；

（4）开发一种方法，以更快速、更轻松地将定制IC设计从一个代工厂/流程转移到另一个类似的代工厂/流程，或迁移至更先进的CMOS技术节点；

（5）开发一种方法，通过改进定义、安全存储以及关键设计组件的分布来加强重复使用。

以下研究内容则不属于CRAFT项目资助范围：在不考虑现有电子设计自动化（EDA）工具的情况下完全取代现有的ASIC设计方法；开发Scala或Python等全新的高级设计描述语言；开发全新的数据库架构；开发新的CMOS制造方法。

2、光学和成像技术中的极限挑战问题

该项目招标书重点关注成像技术中的极限问题、极限光学元件和建模、设计与优化概念三方面的问题，相应的研究主题如下所示。

（1）光学和成像技术中的极限问题。该研究主题将侧重于明确光学和成像技术中的极限问题，进而带来与当前系统相比具有变革性性能和能力增强的新技术。这些问题可关注展示基本方法的简单系统（如单透镜），亦可关注实现所需应用的复杂系统。相应的应用领域包括具有性能指标的传统成像模式、多功能和自适应系统、特定功能系统等。

（2）极限光学元件。该研究主题将侧重于极限光学元件研究与开发，以使系统具有前所未有的新能力。此研究主题主要分为四部分，前两部分关注于极限光学元件中光的控制、操纵与传感，后两部分关注于通过制造和测量技术的改进来为前两部分的研发提供支撑。其中，光的控制和操纵侧重于不同传统光学设计定律的波前调制与改变；光传感侧重于与典型焦平面阵列的传统功能显著不同的传感元件，如在功率、尺寸、重量、形状因子、阵列与像素的几何形状等方面；制造技术侧重于制造极限光学元件所需的技术概念与通用分析技术；测量技术侧重于快速、准确地测量纳米级特征、表面变化所需的理论和技术。

（3）建模、设计与优化概念。该研究主题侧重于与建模、设计和优化工具相关的信息，以更好地探索极限光学元件的应用空间。这些元件的整体设计可能需要能在从纳米到厘米的多个空间尺度内运行的模拟工具，其最好能够无缝地选择所需的物理理论，如傅里叶分析和光纤追踪等。                                         

（张娟 王立娜）