美国芯片行业的“贵人”

几十年来，arpa一直坚持一个单一而持久的使命：对国家安全突破性技术进行关键性投资。

根据arpa官方网站显示，arpa由六个技术办公室的约220名政府雇员组成，其中包括近100个项目经理，他们共同监督约250个研发项目。其中，arpa所设的微系统技术办公室（mto）的任务集中在电子，光电子和微电子机械系统（mems）的异构芯片级集成。近年来，这个办公室一直推动着半导体材料、高性能集成电路、相控阵雷达、高能激光器、红外成像等领域的创新，帮助美国建立和保持巨大的技术优势。

arpa作为美国国防部的高科技分支机构，是怎样影响半导体的发展的。

arpa对美国半导体行业的推动

从1970年代开始，随着复杂的半导体以及通信技术的发展，集成电路的研究、发展也逐步展开。当时，美国作为集成电路的开创者，孕育了很多与之相关的企业。而为了实现国防安arpa也开始对半导体行业提供了大量的支持，随着时间的推移，这些技术逐渐走向了民用，间接推动了美国乃至全球整个半导体产业的发展，现在市场上所使用的主流技术还有不arpa的影子。

资料显示，从1970年代中期开始，arpa精心组织了对半导体材料砷化镓的广泛研究，砷化镓可以承载比硅更快的晶体管，并且可以以更高的功率工作。到了20世纪80年代，随着砷化镓化合物用作半导体材料的优异性能不断被发现，砷化镓也被广泛应用到微波器件、激光器和发光二极管等产品中。即便是到了今天，砷化镓这种材料仍然活跃在半导体行业中。

20世纪70年代后期，超大规模集成电路的出现推动了半导体行业的发展。在此期间，arpa启动了vlsi计划，该项目为众多基于大学的团队提供了研究经费，以改善当时微处理器设计的性能。在该项目的推动下，半导体产业发生了很多深刻的变化。

vlsi的主要工作之一是创建使设计过程自动化所需的硬件和软件，这在当时仍然很大程度上是手动的。为此，vlsi分别资助了斯坦福大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的geometry engine和pixel-planes项目，以在台式机级别创建合适的图形硬件。为了提供运行这些新工具的通用软件平台，vlsi还资助了berkeley项目，以提供标准化的unix实现，今天称为berkeley software istribution（bs）。

ca软件也是vlsi工作的重要组成部分。这导致了ca技术在布局，设计规则检查和仿真方面的重大改进。后来这些想法是由vlsi technology，canetix和synopsis 等公司在商业实现的。

有了这些工具，其他由vlsi资助的项目就可以在设计复杂性方面取得长足的进步，从而引发了risc革命。与vlsi相关的两个主要项目是berkeley risc和stanfor mips，这两个项目都严重依赖先前vlsi项目中开发的工具。为了使设计团队能够生成测试示例，arpa还于1981年资助了金属氧化物硅实施服务（mosis）。mosis的一个关键方面是将多个芯片设计集中到一个半导体晶片上。从1981年以后的40年中，arpa仍在提供mosis服务。

1987年，arpa还进行了微波和毫米波集成电路（mimic）计划，arpa的mimic技术，特别是由它产生的集成技术，使国防部能够制造出无线电和雷达系统，以比先前任何时候都更高的频率和带宽使用频谱。相控阵雷达系统是该技术最早用于国防的技术之一，但是随着技术朝着提高产量和降低成本的方向发展，手机设计人员转向了基于mimic的功率放大器，这种功率放大器以较小的封装提供了更多的通信范围。该程序为后续技术开发提供了基础，并已成为后续程序的模型，推动了微波，毫米波，亚毫米波和太赫兹频率固态电子学的发展。站在如今的市场上来看，毫米波雷达的发展受到了很多新兴领域的青睐。

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