美国NSF启动半导体未来计划第二期资助
9月16日,美国国家科学基金会(NSF)会同爱立信、英特尔、美光科技和三星等科技企业,宣布向“第二期半导体未来计划”(FuSe2)的23个前沿项目资助4240万美元,推动各种半导体技术的开创性研究和教育,提升美国在半导体研究和创新方面的领导地位,并解决这一关键领域的关键挑战,包括新兴的计算任务与应用、能源效率、性能、制造和供应链等[1]。第一期“半导体未来”(FuSe)计划于2023年9月14日启动,资助4560万美元支持24个研究与教育项目。
1、FuSe2计划资助重点。包括4个方面:先进计算技术,旨在通过开发超薄氧化物半导体、新颖的芯片设计和先进的算法等尖端技术来彻底改变计算方式;提高能源效率和降低环境影响,将提高计算系统的能源效率,包括用于深度神经网络、垂直供电系统和高密度3D集成电路的硬件;先进的功能和高性能的电子设备,旨在加速采用先进的电子、光子和混合器件及组件,用于传感、存储和能源;下一代材料和器件,将聚焦开发新材料和器件,以克服数据存储、处理和量子信息处理方面的现有限制。
2、具体资助项目。23个项目包括3个方面:
(1)特定领域计算的协作研究。资助7个项目,主要包括:基于氧化铟的多功能神经计算平台;3D垂直后端铁电记忆电容器和内存计算电路的协同设计,以实现计算的极高能源效率;具有随机反铁磁隧道结的域特定概率计算;具有算法、架构和电路协同设计的边缘强化学习;健康和化学传感系统中的高效边缘推理及异构集成;高能效、近内存CMOS+X架构,用于深度神经网络的硬件加速,并应用于NextG无线系统等。
(2)异构集成的先进功能与高性能。资助7个项目,主要包括:异构集成阵列,用于大规模可扩展的亚太赫兹通信和传感;高能效电子器件与低维器件层的异构三维集成;用于人工智能集群的可重构光学切换的异构封装内光子器件;宽禁带微电子器件和功率电子器件的异构集成,为数据中心人工智能处理器高效供电;半导体缺陷的高分辨率成像;设计基于半导体的量子架构平台,用于规模化的量子信息处理等。
(3)用于节能、增强性能和可持续半导体系统的新材料。资助9个项目,主要包括:砷化硼作为下一代半导体的人工智能增强材料-器件协同设计;用于神经形态计算的亚2纳米宽带隙半导体忆阻器的协同设计;协同设计铟基溶胶-凝胶前驱体,用于极紫外光刻胶和后端氧化物纳米电子器件;基于CMOS兼容磁电晶体管的节能纳米电子器件;协同设计二维铁电材料和堆栈,用于高性能且节能的内存计算设备;先进光刻胶材料与机理研究;基于接口协同设计的规模化、高性能和可靠的互连技术;铁电氧化物的应变和温度非原位处理,用于提升后道工序性能;超快节能反铁磁隧道结等。 (万勇 李宏 张秋菊 赵梦珂)
[1] NSF awards $42.4M in new grants to support the future of semiconductors. https://new.nsf.gov/news/nsf-awards-42-4m-new-grants-support-future-semiconductors