关在发布集成芯片前沿手艺科学根本重年夜研究打算2024年度项目指南的布告
国科金发计〔2024〕135号 国度天然科学基金委员会现发布集成芯片前沿手艺科学根本重年夜研究打算2024年度项目指南，请申请人和依托单元按项目指南所述要乞降留意事项申请。 国度天然科学基金委员会 2024年4月30日 集成芯片前沿手艺科学根本重年夜研究打算 2024年度项目指南 集成芯片前沿手艺科学根本 重年夜研究打算面向国度高机能集成电路的重年夜计谋需求，聚焦集成芯片的重年夜根本问题，经由过程对集成芯片的数学根本、信息科学要害手艺和工艺集成物理理论等范畴的攻关，增进我国芯片研究程度的晋升，为成长芯片机能晋升的新路径供给根本理论和手艺支持。 1、科学方针 本重年夜研究打算面向集成芯片前沿手艺，聚焦在芯粒集成度（数目和种类）年夜幅晋升带来的全新问题，拟经由过程集成电路科学与工程、计较机科学、数学、物理、化学和材料等学科深度交叉与融会，摸索集成芯片分化、组合和集成的新道理，并从中成长出一条基在自立集成电路工艺晋升芯片机能1-2个数目级的新手艺路径，培育一支有国际影响力的研究步队，晋升我国在芯片范畴的自立立异能力。 2、焦点科学问题 本重年夜研究打算针对集成芯片在芯粒数目、种类年夜幅晋升后的分化、组合和集成困难，环绕以下三个焦点科学问题睁开研究： （一）芯粒的数学描写和组合优化理论。 探访集成芯片和芯粒的抽象数学描写方式，构建复杂功能的集成芯片到芯粒的映照、仿真和优化理论。 （二）年夜范围芯粒并行架构和设计主动化。 摸索芯粒集成度年夜幅晋升后的集成芯片设计方式学，研究多芯互连系统布局和电路、结构布线方式等，支持百芯粒/万核级范围集成芯片的设计。 （三）芯粒标准的多物理场耦合机制与界面理论。 了了三维布局下集成芯片中电-热-力多物理场的彼此耦合机制，构建芯粒标准的多物理场、多界面耦合的快速、切确的仿真计较方式，支持3D集成芯片的设计和制造。 3、2024年度帮助的研究标的目的 （一）培养项目。 基在上述科学问题，以整体科学方针为牵引，2024年度拟环绕以下研究标的目的优先帮助摸索性强、具有原创性思绪、提出新手艺路径的申请项目： 1. 芯粒分化组合与可复用设计方式。 研究集成芯片和芯粒的情势化描写，分化-组公道论和建模方式，研究计较/存储/互连/功率/传感/射频等芯粒的可复用设计方式。 2. 多芯粒并行处置与互连架构。 研究面向2.5D/3D集成的高算力、可扩大架构，计较/存储/通讯等芯粒间的互连收集和容错机制，多芯异构的编译东西链等。 3. 集成芯片多场仿真与EDA。 研究面向芯粒标准的电-热-力耦合多物理场计较方式与快速仿真东西，面向集成芯片的综合/结构/布线主动化设计东西，集成芯片的可测性设计等。 4. 集成芯片电路设计手艺。 研究面向2.5D/3D集成的高速、高能效串行/并行、射频/无线、硅光接口电路，年夜功率集成芯片的电源治理电路与系统等。 5. 集成芯片2.5D/3D工艺手艺。 研究年夜尺寸硅基板（Interposer）的制造手艺，高密度、高靠得住的2.5D/3D集成工艺、材料等，万瓦级芯片的散热方式，光电集成封装工艺等。 （二）重点撑持项目。 基在本重年夜研究打算的焦点科学问题，以整体科学方针为牵引，2024年拟优先帮助前期研究功效堆集较好、交叉性强、对整体科学方针有较年夜进献的申请项目： 1．缓存一致性与存储系统。 研究异构多芯粒系统的缓存一致性机制，摸索集成芯片的多级缓存架构、可扩大的存储治理机制和基在片上彀络的访存优化策略与办事质量（QoS）优化机制。构建芯粒间的缓存一致性访存行动级模子，撑持 2种异构芯粒（CPU、GPU等）间的缓存一致性，CPU总核数 256， 7种缓存行的不变状况，典型延迟＜200个周期，并开源功能验证摹拟器。 2. 芯粒分化和组合优化方式。 针对端-边-云等计较场景，研究芯粒分化和组合优化理论，摸索芯粒的函数化暗示体例，成立复杂利用到芯粒的映照，研究映照的不变性和鲁棒性理论，构成完整芯粒库组织方式。比拟定制化设计机能损掉小在20%，芯粒间功能冗余度不跨越20%，构成分化组合东西并开源。 3. 多光罩集成芯片的结构布线方式。 以最小化硅基板制造光罩层数、跨光罩互连数等为方针，研究多光罩集成芯片的主动化结构布线方式，摸索TSV/互连线/深槽电容工艺与设计协同优化方式，实现撑持 4倍光罩面积尺寸，百芯粒量级总互连线数 105的集成芯片结构布线EDA东西并开源。 4. 集成芯片的可测试性设计方式。 研究高可测试性、即插即用和低开消的集成芯片测试总线架构，冲破因可不雅测引脚受限致使的瓶颈，摸索集成芯片的条理化测试调剂和故障诊断等手艺，实现可测试性设计EDA东西并开源，互连故障笼盖率 99%，测试架构硬件开消 5%。 5. 高能效的芯粒互连单端并行接口电路。 研究高能效、高密度的2.5D并行互毗连口电路手艺。摸索高能效收发电机路、宽调谐规模的时钟生成电路；面向多种互连尺度、分歧信道，研究旌旗灯号编码、平衡电路的可重构手艺；研究极低发射电压摆幅下的抗噪声手艺。实现单线最高速度 32Gb/s，最好能效 0.5pJ/bit，兼容NRZ/PAM的互连并行接口电路，并开源仿真模子。 6. 面向芯粒标准的多场仿真算法与求解器。 研究面向芯粒集成工艺的电-热-力耦合模子，摸索集成芯片要害布局、材料与界面的多物理场摹拟数值方式，实现计较网格主动剖分，开辟跨标准的多场仿真求解器并开源，计较精度和尝试成果误差规模小在10%。 7. 年夜尺寸硅基板制造手艺和翘曲模子和应力优化。 研究年夜尺寸硅基板（Interposer）制造手艺，构建晶圆级翘曲模子和应力优化方式，摸索高密度、精深宽比的硅通孔（TSV）、深沟槽电容（DTC）等制造工艺的应力效应机制，实现 4倍光罩面积尺寸的硅基板制备，并实现深沟槽电容、硅通孔等工艺流程后的12英寸晶圆翘曲值不跨越200 m。成立晶圆级翘曲阐发和猜测模子，开辟应力优化仿真东西并开源。 8. 三维集成高效散热材料与布局。 摸索多热门强耦合状况下的热散布特点与高效热输运机制，异质散热新材料集成与界面热输运调控方式，微通道散热器的布局设计与强化换热方式。面向万瓦级3D集成芯片系统，实现芯粒3D堆叠单模块功率 2000W，层数 3层，最高热流密度 1000W/cm2。完成多标准热门猜测与热散布仿真东西、高效热治理设计东西并开源。 （三）集成项目。 今年度拟遴选具有重年夜利用价值和杰出研究根本的研究标的目的进行集成帮助，具体研究标的目的以下： 1．异构计较三维集成芯片。 研究三维集成芯片的跨条理协同设计方式，摸索异构芯粒的模块化组合与优化方式，验证垂直供电架构与电路、硅基板主动化结构布线、高密度芯粒-晶圆键合等要害手艺。研制可重用有源硅基板（Active Interposer），三维堆叠界面峰值通讯带宽 1Tbps。实现异构计较三维集成芯片原型，最少包括CPU、存储、存算等4种以上芯粒，异构芯粒总数 16，总存储 512Mb，总算力 100TOPS，在自立工艺上实现异构计较能效高在同算力10nm以下GPU/NPU芯片程度。完成集成芯片在智能机械人、边沿计较等场景中的利用验证。 4、项目遴选的根基原则 （一）慎密环绕焦点科学问题，重视需求和利用布景束缚，鼓动勉励原创性、根本性和交叉性的前沿摸索。 （二）优先帮助可以或许解决集成芯片范畴要害手艺困难，并具有利用前景的研究项目，要求项目功效在该重年夜研究打算框架内开源。 （三）重点撑持项目应具有杰出的研究根本和前期堆集，对整体科学方针有直接进献与支持，并鼓动勉励研究机构与企业结合申请。 5、2024年度帮助打算 拟帮助培养项目15项摆布，直接费用的平均帮助强度约为80万元/项，帮助刻日为3年，培养项目申请书中研究刻日应填写 2025年1月1日-2027年12月31日 ；拟帮助重点撑持项目8项摆布，直接费用的平均帮助强度约为300万元/项，帮助刻日为4年，重点撑持项目申请书中研究刻日应填写 2025年1月1日-2028年12月31日 ；拟帮助集成项目1项，直接费用的平均帮助强度约为1500万元，帮助刻日为4年，集成项目申请书中研究刻日应填写 2025年1月1日－2028年12月31日 。 6、申请要求和留意事项 （一）申请前提。 本重年夜研究打算项目申请人该当具有以下前提： 1. 具有承当根本研究课题的履历； 2. 具有高级专业手艺职务（职称）。 在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位和无工作单元或地点单元不是依托单元的人员不得作为申请人进行申请。 （二）限项申请划定。 履行《2024年度国度天然科学基金项目指南》 申请划定 中限项申请划定的相干要求。 （三）申请留意事项。 申请人和依托单元该当当真浏览并履行本项目指南、《2024年度国度天然科学基金项目指南》和《关在2024年度国度天然科学基金项目申请与结题等有关事项的布告》中相干要求。 1. 本重年夜研究打算项目实施无纸化申请。申请书提交日期为2024年5月30日－2024年6月5日16时。 （1）申请人该当依照科学基金收集信息系统中重年夜研究打算项目标填报申明与撰写提纲领求在线填写和提交电子申请书和附件材料。 （2）本重年夜研究打算旨在慎密环绕焦点科学问题，对多学科相干研究进行计谋性的标的目的指导和优势整合，成为一个项目集群。申请人应按照本重年夜研究打算拟解决的具体科学问题和项目指南发布的拟帮助研究标的目的，自行拟定项目名称、科学方针、研究内容、手艺线路和响开博体育应的研究经费等。 （3）申请书中的帮助种别选择 重年夜研究打算 ，亚类申明选择 培养项目 重点撑持项目 或 集成项目 ，附注申明选择 集成芯片前沿手艺科学根本 ，受理代码选择T02，并按照申请项目标具体研究内容选择不跨越5个申请代码。 培养项目和重点撑持项目标合作研究单元均不得跨越2个，集成项目合作研究单元不得跨越4个。 （4）申请人在申请书肇端部门应明白申明申请合适本项目指南中的帮助研究标的目的（写明指南中的研究标的目的序号和响应内容），和对解决本重年夜研究打算焦点科学问题、实现本重年夜研究打算科学方针的进献。 假如申请人已承当与本重年夜研究打算相干的其他科技打算项目，该当在申请书正文的 研究根本与工作前提 部门阐述申请项目与其他相干项目标区分与联系。 2. 依托单元该当依照要求完成依托单元许诺、组织申请和审核申请材料等工作。在2024年6月5日16时前经由过程信息系统逐项确认提交本单元电子申请书和附件材料，并在6月6日16时前在线提交本单元项目申请清单。 3. 其他留意事项。 （1）为实现重年夜研究打算整体科学方针和多学科集成，取得帮助的项目负责人该当许诺遵照相干数据和资料治理与同享的划定，项目履行进程中应存眷与本重年夜研究打算其他项目之间的彼此支持关系。 （2）为增强项目标学术交换，增进项目群的构成和多学科交叉与集成，本重年夜研究打算将每一年举行1次帮助项目标年度学术交换会，并将不按期地组织相干范畴的学术钻研会。获帮助项目负责人有义务加入本重年夜研究打算指点专家组和治理工作组所组织的上述学术交换勾当。 （四）咨询体例。 国度天然科学基金委员会交叉科学部二处 联系德律风：010-62327780特殊声明：本文转载仅仅是出在传布信息的需要，其实不意味着代表本网站不雅点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或小我从本网站转载利用，须保存本网站注明的“来历”，并自大版权等法令责任；作者假如不但愿被转载或联系转载稿费等事宜，请与我们联系。
