美國(guó)防部微電子共享計(jì)劃簡(jiǎn)述
微電子共享計(jì)劃由美國(guó)防部研究與工程副部長(zhǎng)辦公室（OUSD（R&E））監(jiān)督執(zhí)行，旨在通過(guò)設(shè)立分布在美國(guó)各地的區(qū)域創(chuàng)新中心，搭建微電子前沿技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室向工廠過(guò)渡的橋梁，使其快速應(yīng)用于國(guó)防或商業(yè)領(lǐng)域。該計(jì)劃是美國(guó)《芯片與科學(xué)法》的重要一環(huán)，與國(guó)家半導(dǎo)體技術(shù)中心（NSTC）戰(zhàn)略相輔相成，是維護(hù)美國(guó)微電子霸主地位與領(lǐng)域安全的關(guān)鍵舉措，計(jì)劃總資金約20億美元。2023年9月，美國(guó)防部宣布授出2.38億美元?jiǎng)?chuàng)建8個(gè)微電子共享區(qū)域創(chuàng)新中心；2023年12月，美國(guó)防部宣布2024財(cái)年微電子共享計(jì)劃項(xiàng)目征集（CFP），將提供2.8億美元資金支持國(guó)內(nèi)微電子原型設(shè)計(jì)與制造，為美軍建立可持續(xù)的國(guó)產(chǎn)微電子產(chǎn)品通道。
一、關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域
微電子共享計(jì)劃重點(diǎn)關(guān)注6個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：一是5G/6G技術(shù)，包括以下4個(gè)細(xì)分方向：①集成前端、相控陣系統(tǒng)和組件、②自適應(yīng)寬帶收發(fā)器架構(gòu)和組件、③新型通信編碼、調(diào)制和處理硬件、④面向多功能應(yīng)用的靈活高吞吐量處理器。二是人工智能硬件技術(shù)，包括以下7個(gè)細(xì)分方向：①AI專用芯粒的異構(gòu)集成、②用于CMOS集成（CMOS+X）的新型材料和制造工藝、③AI融合傳感器、④硬件學(xué)習(xí)、⑤用于組合優(yōu)化的專用硬件、⑥面向極端環(huán)境的AI硬件、⑦光子AI計(jì)算。三是電磁戰(zhàn)技術(shù)，包括以下7個(gè)細(xì)分方向：①創(chuàng)新的基礎(chǔ)有源相控雷達(dá)（AESA）構(gòu)建模塊、②高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和直插式加速器的多芯片封裝、③同頻同步發(fā)射和接收（SF-STAR）解決方案、④先進(jìn)氮化鎵技術(shù)、⑤面向認(rèn)知電子戰(zhàn)的多芯片封裝、⑥用于射頻和電力電子的超寬帶隙半導(dǎo)體、⑦光電/紅外（EO/IR）與微電子學(xué)的高級(jí)集成。四是量子技術(shù)，包括以下5個(gè)細(xì)分方向：①量子光子集成、②超導(dǎo)量子糾錯(cuò)、③量子阱離子/中性原子集成、④固態(tài)量子加速器、⑤量子分布和傳遞糾纏技術(shù)。五是安全邊緣/物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，包括以下8個(gè)細(xì)分方向：①物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的多樣防御能力、②用于傳感系統(tǒng)的瞬時(shí)啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）、③集成A/D轉(zhuǎn)換器及增強(qiáng)安全性的模塊化直接數(shù)字波形合成器(DDWS)、④用于數(shù)字發(fā)射/接收射頻波束成形器的光子A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、⑤由復(fù)合硅組成的安全微電子系統(tǒng)、⑥千兆位加固型玻璃光纖收發(fā)器、⑦集成電路的晶體管級(jí)驗(yàn)證、⑧供應(yīng)鏈威脅下的微電子驗(yàn)證。六是商業(yè)躍進(jìn)技術(shù)，包括以下10個(gè)細(xì)分方向：①高級(jí)電源轉(zhuǎn)換器、②可提高III族氮化物晶體管性能的高介電常數(shù)介質(zhì)、③III族氮化物射頻（RF）電子學(xué)、④高溫碳化硅CMOS功率集成電路、⑤用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性的高溫碳化硅(SiC)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)、⑥高壓氧化鎵功率開關(guān)、⑦高壓電源開關(guān)封裝技術(shù)、⑧先進(jìn)的高壓碳化硅電源開關(guān)、⑨橫向III族氮化物電源開關(guān)、⑩磁隧道結(jié)隨機(jī)數(shù)生成器。
二、區(qū)域創(chuàng)新中心
區(qū)域創(chuàng)新中心是推動(dòng)微電子共享計(jì)劃順利進(jìn)行的基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)開發(fā)匯集微電子技術(shù)發(fā)展所需的物理、數(shù)字及人才資源，建立完善的人才培養(yǎng)鏈條與微電子生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，并承擔(dān)一個(gè)或多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研究。目前已有來(lái)自35個(gè)州的360余個(gè)組織參與組建8個(gè)區(qū)域創(chuàng)新中心：一是東北微電子聯(lián)盟中心（NEMC），由馬薩諸塞州技術(shù)合作組織（MassTech）領(lǐng)導(dǎo)，中心樞紐州為馬薩諸塞州，2023年獲得1970萬(wàn)美元資金，共有90個(gè)中心成員。該中心關(guān)注全部6個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。二是硅十字路口微電子共享中心（SCMC），由應(yīng)用研究所（ARI）領(lǐng)導(dǎo)，中心樞紐州為印第安納州，2023年獲得3290萬(wàn)美元資金，共有130個(gè)中心成員。該中心關(guān)注全部6個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。三是加利福尼亞州國(guó)防電子和微器件超級(jí)中心（California DREAMS），由南加州大學(xué)（USC）領(lǐng)導(dǎo)，中心樞紐州為加利福尼亞州，2023年獲得2690萬(wàn)美元資金，共有16個(gè)中心成員。該中心關(guān)注2個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：①5G/6G技術(shù)、②電磁戰(zhàn)。四是寬禁帶半導(dǎo)體的商業(yè)飛躍中心（CLAWS），由北卡羅來(lái)納州立大學(xué)（NCSU）領(lǐng)導(dǎo)，中心樞紐州為北卡羅來(lái)納州，2023年獲得3940萬(wàn)美元資金，共有7個(gè)中心成員。該中心關(guān)注1個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：①商業(yè)躍進(jìn)技術(shù)。五是西南先進(jìn)原型設(shè)計(jì)中心（SWAP），由亞利桑那州董事會(huì)領(lǐng)導(dǎo)，中心樞紐州為亞利桑那州，2023年獲得3980萬(wàn)美元資金，共有27個(gè)中心成員。該中心關(guān)注3個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：①5G/6G技術(shù)、②人工智能硬件、③商業(yè)躍進(jìn)技術(shù)。六是中西部微電子聯(lián)盟中心（MMEC），由中西部微電子聯(lián)盟（一個(gè)由巴特爾實(shí)驗(yàn)室及俄亥俄州政府共同成立的非營(yíng)利性公私合作組織）領(lǐng)導(dǎo)，中心樞紐州為俄亥俄州，2023年獲得2430萬(wàn)美元資金，共有65個(gè)中心成員。該中心關(guān)注3個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：①商業(yè)躍進(jìn)技術(shù)、②電磁戰(zhàn)、③量子技術(shù)。七是東北區(qū)域國(guó)防技術(shù)中心（NORDTECH），由紐約州立大學(xué)（SUNY）領(lǐng)導(dǎo)，中心樞紐州為紐約州，2023年獲得4000萬(wàn)美元資金，共有51個(gè)中心成員。該中心關(guān)注4個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：①人工智能硬件、②商業(yè)躍進(jìn)技術(shù)、③量子技術(shù)、④安全邊緣/物聯(lián)網(wǎng)。八是加利福尼亞-太平洋-西北人工智能硬件中心（Northwest-AI Hub），由利蘭-斯坦福少年大學(xué)董事會(huì)領(lǐng)導(dǎo)，中心樞紐州為加利福尼亞州，2023年獲得1530萬(wàn)美元資金，共有44個(gè)中心成員。該中心關(guān)注1個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：人工智能硬件。
（摘編自戰(zhàn)略前沿技術(shù)）
