国家自然科学基金出台“未来集成电路新理论与技术基础研究”专项指南

集微网消息,近日,国家自然科学基金委员会出台“未来集成电路新理论与技术基础研究”专项项目申请指南。

该专项面向未来集成电路新理论和技术基础研究,牵引探索新的科研范式及其相关新理论和技术,围绕“工艺-器件-电路-架构-工具-系统”完整产业链条,通过器件工艺、设计方法与工具、芯片架构直到顶层应用和产业转化的重点研究与联合攻关共性技术,在先进器件及集成工艺、模拟与混合电路、电路设计方法、新型计算架构等方向取得原创性突破,攻克制约我国未来集成电路发展的瓶颈,推动我国集成电路产业高质量发展,为建设芯片强国打下坚实基础。

资助研究方向

本专项项目拟资助以下研究方向:

CMOS兼容的硅光器件、接口及硅基三维集成工艺。

针对大容量片间/片上光互连等新兴应用对核心光电子器件的重大需求,研究CMOS兼容工艺约束下高性能硅光无源器件和高速大容量光电输入/输出接口的新理论、新技术和实现方法,研究硅基晶体管级三维集成其结构预设、工艺推演、仿真模型和标准单元等关键技术,突破片上集成光电子器件的高速度、低能耗、小尺寸关键技术,以及光电接口的高鲁棒性复用/路由、大容量传输、极高带宽密度关键技术,探索高密度集成芯片微缩极限。

硅基毫米波数字化多波束相控阵芯片关键技术。

针对宽带毫米波高速无线通信应用需求,研究基于数字化架构毫米波多波束相控阵电路理论,探索数字化毫米波相控阵集成电路架构、宽带一体化收发射频前端电路,可重构高精度高效率模数转换电路和大规模多通道毫米波相控阵列集成方法,突破毫米波相控阵集成电路面临的大带宽、高效率和多波束等挑战,支撑新一代宽带高效毫米波无线通信、卫星通信、无人机组网通信等重大需求。

面向复杂数字电路的逻辑智能化全自动生成方法。

针对广泛应用场景对不同性能和功能数字电路的快速设计需求,研究基于人工智能的数字电路逻辑全自动生成的新理论、新方法、新流程和新工具。突破面向非形式化功能描述的自顶向下全自动设计新流程的核心理论与关键技术,实现从非形式化功能描述到数字逻辑电路网表的智能化全自动生成工具,支持超过千万门级规模的复杂电路逻辑全自动生成。以处理器为典型场景进行验证,人工智能全自动设计的处理器能正确运行Linux,且性能达到工业级主流嵌入式处理器水平。

面向器件-芯片-系统全链条的协同设计理论与方法。

针对芯片与电子信息系统集成规模越来越大、多物理场强耦合等挑战,研究面向器件-芯片-系统全链条的协同设计新原理、新方法和实现技术,突破基于材料基因组技术低热预算硅基后道工艺兼容的新器件技术,突破新型存算一体基础原理及器件技术,突破面向大模型的“边-云软硬件协同”智能系统垂直设计与优化关键技术,突破从器件到芯片到系统的缺陷/误差传播的理论分析模型与评估技术,通过全链条优化协同设计方法实现系统低延迟、高能效、高硬件利用率。

面向具身智能及类脑智能大模型的新型计算架构。

针对具身智能及类脑智能面临的新挑战,研究面向人型机器人的感知、计算、控制及融合一体的专用处理器芯片体系结构和面向类脑智能的设计方法,研究融合存内计算介质(RRAM/Flash/SRAM等)、存储介质(DRAM/FeRAM/MRAM/PCM/V-NAND等)与逻辑控制计算芯片的混合超异构存算一体及晶上架构的新理论和新芯片技术,突破面向未来高吞吐率、高存储密度的存内检索基础理论,突破超异构芯片及晶上的大模型高效部署技术,实现大模型智能加速发展。

资助计划

拟资助项目7项,计划资助平均资助强度为300万元/项左右,资助经费总强度约为2000万元。资助期限为3年,申请书中研究期限应填写“2024年1月1日-2026年12月31日”。(校对/赵碧莹)


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