晶上聯(lián)盟全新起航 攜手共建“芯”時(shí)代

大國科技競爭白熱化 集成電路產(chǎn)業(yè)身陷囹圄

半導體是計算機、通信、武器裝備、汽車(chē)、航天和其他現代電子技術(shù)產(chǎn)品的核心，是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。我國半導體產(chǎn)業(yè)嚴重受制于人，近年來(lái)尤其受到歐美等國的聯(lián)合限制與打壓，嚴重阻礙我國先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，限制國防軍工、航空航天、人工智能、大數據等戰略領(lǐng)域技術(shù)升級，鎖住我國前沿科技發(fā)展的咽喉。從2022年10月，美國商務(wù)部公開(kāi)對中國先進(jìn)計算和半導體制造物項實(shí)施新的出口管制規則，到2022年8月，美國正式出臺《2022年科學(xué)和芯片法案》（簡(jiǎn)稱(chēng)“芯片法案”），再到歐日韓等國推動(dòng)加劇半導體產(chǎn)業(yè)供應鏈的的分裂，掣肘全球半導體產(chǎn)業(yè)的創(chuàng )新發(fā)展。歐美等國的層層逼迫、步步打壓，使我國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨斷崖式下降的風(fēng)險，受制于人不如立志治于人，創(chuàng )新發(fā)展中國自主的半導體產(chǎn)業(yè)供應鏈，實(shí)現換道超車(chē)迫在眉睫。

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，數字時(shí)代下數據爆炸式增長(cháng)對半導體計算架構、集成工藝創(chuàng )新提出了新的挑戰，摩爾定律逐漸逼近物理極限，單純靠提升工藝來(lái)提升芯片性能的方法已無(wú)法充分滿(mǎn)足時(shí)代的需求，半導體行業(yè)逐步進(jìn)入了后摩爾時(shí)代。如何在嚴峻的外部形勢下，基于現有尚未成熟的先進(jìn)替代材料研發(fā)制造、突破創(chuàng )新的計算方式，探索出一條可實(shí)現半導體行業(yè)戰略突圍的新型發(fā)展路線(xiàn)，發(fā)展自主可控的芯片技術(shù)，打破海外巨頭企業(yè)的技術(shù)壟斷，變被動(dòng)為主動(dòng)，在新世紀大國科技戰中占據主導地位，成為當下亟待解決的難題。2019年，中國工程院鄔江興院士團隊基于中國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展現狀，提出軟件定義晶上系統（Software Defined System on Wafer，SDSoW），將軟件定義體系結構用于集成電路設計和應用全流程，融合預制件組裝和晶圓集成創(chuàng )新思想，提出基于預制件的軟件定義晶圓集成系統，形成以應用場(chǎng)景垂直整合、隨閱歷數據自我演化的新一代智能集成電路設計、工藝和應用技術(shù)。

軟件定義晶上系統 助力實(shí)現科技強國夢(mèng)

軟件定義晶上系統基于系統工程理論，著(zhù)眼“材料、器件、工藝、結構、算法、應用”全流程，融合了集成工藝和體系結構的聯(lián)合創(chuàng )新。在集成工藝層面，變革當前“晶圓-芯片-模組-機匣-機架-子系統-系統”的逐級堆砌、稀疏互連的層層插損式工程技術(shù)路線(xiàn)，提出“芯粒-晶圓拼裝”的異構異質(zhì)、超高密度、拼裝集成的無(wú)插損式工程技術(shù)路線(xiàn)，全面釋放晶圓互連的高帶寬、低延遲、低功耗增益，并將摩爾定律從芯片維度延伸到系統維度；在體系結構層面，打破現有剛性體系結構，提出軟件定義體系結構，全面顛覆通過(guò)層層虛擬來(lái)“應用適配結構”的性能衰耗式技術(shù)路線(xiàn)，發(fā)展出軟硬件協(xié)同“結構適應應用”的性能倍增式技術(shù)體系，全面釋放變結構計算的性能、效能乃至智能綜合增益，開(kāi)辟面向領(lǐng)域的軟硬件協(xié)同計算新范式。

軟件定義晶上系統將集成電路依賴(lài)工藝進(jìn)步的技術(shù)路線(xiàn)升級到結構、工藝、集成等多維協(xié)同的技術(shù)路線(xiàn)，對集成電路的設計方法、計算范式、集成方式和組裝工藝等進(jìn)行了顛覆式創(chuàng )新，可帶動(dòng)集成電路從片上系統（SoC）時(shí)代躍遷到晶上系統（SoW）新時(shí)代。為大數據、云計算、5G等新基建提供全“芯”預制件，全面改變信息基礎設施的技術(shù)物理形態(tài)，使新基建獲得綠色、智能、內生安全等新的發(fā)展內涵，更新集成電路基線(xiàn)技術(shù)坐標，實(shí)現與美國同位乃至錯維競爭，最大化發(fā)揮國內在新結構、新計算、新互連、新工藝等方面的技術(shù)優(yōu)勢，充分兼顧國內加工、封裝、測試和工具等方面的產(chǎn)業(yè)基礎，探索出一條微電子創(chuàng )新超越的發(fā)展路線(xiàn)。

筑牢統一戰線(xiàn) 加速技術(shù)轉化落地

軟件定義晶上系統技術(shù)是實(shí)現我國集成電路突破“卡脖子”技術(shù)，發(fā)展自主可控技術(shù)路線(xiàn)的最優(yōu)選擇。目前，軟件定義晶上系統已得到鄔江興院士、許居衍院士、劉明院士、吳漢明院士、廖湘科院士、余少華院士、孫凝暉院士、陳杰院士、蔣昌俊院士等10余名院士認可與支持，列入《面向2035的信息領(lǐng)域科技發(fā)展戰略研究》，列入國家科技部、軍委科技委等“十四五”科技規劃，納入之江實(shí)驗室、紫金山實(shí)驗室、嵩山實(shí)驗室、海河實(shí)驗室等戰略科技力量支持， 60多家單位參與軟件定義晶上系統研究與開(kāi)發(fā)工作，涵蓋了集成電路設計、驗證、工藝、制造、封測等產(chǎn)業(yè)鏈單位。

在此中美大國科技競爭關(guān)鍵之際，團結現有晶上系統資源力量，實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節協(xié)同創(chuàng )新，打通研發(fā)、設計、制造、驗證、測試、標準、應用等多個(gè)環(huán)節創(chuàng )新發(fā)展，從材料、設備、設計、工藝等多角度實(shí)現閉環(huán)，是實(shí)現我國決勝突圍的關(guān)鍵。建設軟件定義晶上系統技術(shù)與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，最大化凝聚技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和金融等磅礴力量，結成最廣泛的“政產(chǎn)學(xué)研用金”統一戰線(xiàn)，圍繞學(xué)術(shù)、生產(chǎn)、應用建立生態(tài)圈，建設行業(yè)協(xié)同創(chuàng )新發(fā)展平臺， 加快培育“人無(wú)我有、人有我優(yōu)”的晶上系統技術(shù)生態(tài)與產(chǎn)業(yè)體系時(shí)不我待。

搭建技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)同平臺 晶上聯(lián)盟呼之欲出

軟件定義晶上系統技術(shù)與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（SDSoW聯(lián)盟）前身為軟件定義互連技術(shù)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新聯(lián)盟（簡(jiǎn)稱(chēng)SDI聯(lián)盟），SDI聯(lián)盟是2017年由國家數字交換系統工程技術(shù)研究中心和天津市濱海新區信息技術(shù)創(chuàng )新中心牽頭，聯(lián)合國內頂尖高等院校、科研院所、企業(yè)和金融機構等單位，協(xié)商一致自愿發(fā)起成立的中國首個(gè)網(wǎng)信領(lǐng)域全國性行業(yè)組織。截至2022年11月，SDI聯(lián)盟成員單位近300家，覆蓋IP、芯片、板卡、設備、軟件和應用相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)；SDI聯(lián)盟聯(lián)合行業(yè)頭部科研院所、企業(yè)先后舉辦四屆行業(yè)大會(huì )，參會(huì )人次達兩千人，組織技術(shù)交流、產(chǎn)品推介活動(dòng)近30場(chǎng)；落地國家、國防、政府項目10余項，促成成員單位間合作項目40多項，推動(dòng)申請國家發(fā)明專(zhuān)利150余項，初步形成集研發(fā)、生產(chǎn)、測試、應用于一體的咨詢(xún)業(yè)務(wù)。

為進(jìn)一步發(fā)揮聯(lián)盟資源優(yōu)勢，助力集成電路“卡脖子”技術(shù)創(chuàng )新及產(chǎn)業(yè)應用，2022年12月9日，SDI聯(lián)盟召開(kāi)閉門(mén)理事會(huì )，會(huì )上一致通過(guò)將SDI聯(lián)盟更名升級為軟件定義晶上系統（SDSoW）技術(shù)與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。聯(lián)盟首席科學(xué)家，中國工程院鄔江興院士在會(huì )上做《SDSoW的科研布局與愿景展望》報告，鄔院士指出“SDSoW聯(lián)盟是一個(gè)開(kāi)放的聯(lián)盟，首要任務(wù)是要傳播技術(shù)優(yōu)勢，吸引技術(shù)優(yōu)勢單位參與進(jìn)來(lái)，進(jìn)行技術(shù)合作；其次，守正創(chuàng )新，推動(dòng)軟件定義晶上系統的關(guān)鍵技術(shù)包括預制件、軟硬件協(xié)同架構設計、晶圓基板集成設計、供電散熱設計等的發(fā)展。同時(shí)，在聯(lián)盟發(fā)展過(guò)程中還要有破界思維，抓住技術(shù)的第一性原理，不斷的進(jìn)行技術(shù)迭代優(yōu)化；再次，聯(lián)盟要尋求更高效的合作方式，將效率發(fā)揮到極致，通過(guò)高效合作構建相關(guān)行業(yè)標準，利于后續軟件定義晶上系統方向的發(fā)展。最后，聯(lián)盟還需要考慮產(chǎn)品應用的推廣，因為要在當前形勢下，對卡脖子痛點(diǎn)領(lǐng)域進(jìn)行突破，必須考慮該類(lèi)領(lǐng)域的產(chǎn)品研制和應用推廣，促進(jìn)SDSoW產(chǎn)業(yè)生態(tài)進(jìn)入良性循環(huán)?！?/span>

SDSoW聯(lián)盟由清華大學(xué)任聯(lián)盟理事長(cháng)單位，天津市濱海新區信息技術(shù)創(chuàng )新中心、信通院、中科院計算技術(shù)研究所、中電科電子科學(xué)研究院、大唐電信等作為聯(lián)盟副理事長(cháng)單位，秘書(shū)處設于天津市濱海新區信息技術(shù)創(chuàng )新中心。

乘風(fēng)破浪 攜手共建晶上系統“芯”時(shí)代

SDSoW聯(lián)盟是目前我國晶上系統技術(shù)領(lǐng)域成立的唯一一個(gè)全國性組織，標志著(zhù)我國晶上系統產(chǎn)業(yè)發(fā)展邁入高速發(fā)展期，形成產(chǎn)學(xué)研用立體化交叉覆蓋的資源矩陣，為加快培育我國晶上系統產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系奠定了堅實(shí)基礎。

SDSoW聯(lián)盟將以打造晶上系統領(lǐng)域的戰略智庫、學(xué)術(shù)高地、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為宗旨，圍繞學(xué)術(shù)、生產(chǎn)、應用建設行業(yè)協(xié)同創(chuàng )新發(fā)展平臺，堅持科技引領(lǐng)發(fā)展原則，圍繞新型舉國體制建設，打造晶上系統產(chǎn)業(yè)生態(tài)。聯(lián)盟理事長(cháng)、國際歐亞科學(xué)院院士、清華大學(xué)魏少軍教授指出“軟件定義互連技術(shù)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新聯(lián)盟正式更名為軟件定義晶上系統技術(shù)與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，意味著(zhù)聯(lián)盟有了更為清晰宏遠的發(fā)展目標，為聯(lián)盟的發(fā)展開(kāi)啟了新篇章。未來(lái)聯(lián)盟的發(fā)展，更要做好各層面、各環(huán)節、各方向的統一，從思想落實(shí)、責任落實(shí)、措施落實(shí)到工作落實(shí)，發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研用既有優(yōu)勢資源，匯聚成員合力，共同打造晶上系統產(chǎn)業(yè)新生態(tài)?！?/span>

著(zhù)眼未來(lái)，晶上聯(lián)盟將加快凝聚產(chǎn)業(yè)生態(tài)磅礴合力，締結廣泛“政產(chǎn)學(xué)研用金測”統一戰線(xiàn)，全面推動(dòng)“一網(wǎng)、一庫、一書(shū)、一平臺、一大會(huì )”業(yè)務(wù)體系建設，發(fā)揮聯(lián)盟成員技術(shù)優(yōu)勢，團結成員單位發(fā)展合力，著(zhù)力提升晶上系統產(chǎn)業(yè)影響力，集智創(chuàng )造科技興國強“芯”時(shí)代，助力實(shí)現科技強國偉大使命。