DARPAは軍事および民生用途向けのマルチチップレット3Dプロセッサの開発に14億ドルを投資

（画像提供：テキサス電子工学研究所）

DARPAは、テキサス大学オースティン校（UT）のテキサス電子研究所（TIE）を、米国国防総省向けの3D統合型マルチチップレット先進「半導体マイクロシステム」の開発拠点として選定しました。このプロジェクトは、高性能、省エネルギー、軽量、コンパクトな防衛システムを開発するための国立研究開発・試作施設の設立を伴います。

14億ドルのプロジェクト

このプロジェクトは、国防高等研究計画局（DARPA）の次世代マイクロエレクトロニクス製造（NGMM）プログラムの一環であり、3Dパッケージング技術の設計と軍事・民生用途に適した施設の建設を目指しています。このプロジェクトには14億ドルの投資が行われ、DARPAが8億4,000万ドル、テキサス州議会がTIEにさらに5億5,200万ドルを拠出します。

この資金は、防衛分野と半導体産業の両方において、3DHIマルチチップレット統合におけるデュアルユースのイノベーションを促進することを目的とした、テキサス大学（UT）の2つの製造施設の近代化に使用されます。これらの施設は自立運営され、学界、産業界（スタートアップ企業を含む）、そして政府機関が利用できるようになります。

このプログラムは2つのフェーズに分かれており、それぞれ2.5年かかります。第1フェーズでは、TIEはセンターのインフラと基盤機能の構築に注力します。第2フェーズでは、DoCにとって不可欠な3D統合（3DHI）ハードウェアプロトタイプの作成と、様々なプロセスの自動化に取り組みます。さらに、TIEはDARPAと協力し、別途資金提供を受けるその他の設計課題にも取り組みます。

「最先端のマイクロエレクトロニクス製造への投資は、脆弱なサプライチェーンの安全確保、国家安全保障と国際競争力の強化、そして重要技術の革新の推進に貢献します」と、ジョン・コーニン上院議員は述べた。「これらのリソースがDARPAとUT TIEの提携を通じて実現する次世代の高性能半導体は、我が国の防衛力強化に貢献するだけでなく、この重要産業における米国のリーダーシップの回復への道を切り開くでしょう。今後、テキサス州主導のさらなる進歩を期待しています。」

軍用グレードの3Dパッケージ

現代の軍事用途は複数の個別チップに依存しており、通常、これらのシステムは複雑化し、コストも高くなります。ジェット機や無人航空機が多数のチップを使用する理由は単純です。各チップは特定のアプリケーションを担当し（例えば、レーダーはGaNを用いた高出力チップ、照準支援は強化されたバルクシリコン製造プロセスを用いた典型的な高性能チップ）、それぞれのワークロードに最適なプロセス技術を用いて製造されます。この新しいプロジェクトでは、異なるロジックを1つのパッケージに統合し、そのパッケージを可能な限り小型化するマルチチップレット設計の構築を目指します。その結果、これらのシステムインパッケージ（SiP）は、より小型で軽量な軍事機器の実現を可能にします。

Intel、GlobalFoundries、そしてTSMC（現在は米国）といった企業が提供するプロセス技術のほとんどは多くの用途に十分ですが、航空宇宙や軍事用途の一部ではより堅牢性が求められるため、少なくとも当面は特殊なプロセス技術が使用されるでしょう。Intelの18Aは一部の軍事用途に採用されており、これは最先端ノードがこの分野に参入する始まりに過ぎません。

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マルチチップレットパッケージング技術に関しても状況は同様です。高度なパッケージング技術は航空宇宙および軍事グレードでなければならず、既存のメーカーが提供する既成品で米国国防省のあらゆるニーズを満たすようなものではありません。そこで、2023年後半に導入されたDARPAのNGMMプログラムが登場します。