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国科金发计〔2023〕59号

　　国度当然科学基金委员会现发布集成芯片前沿时期科学基础重要研究议论2023年度名目指南，请苦求东说念主及依托单元按名目指南中所述的要乞降细腻事项苦求。

 

 

国度当然科学基金委员会

2023年7月31日　　

 

集成芯片前沿时期科学基础重要研究议论

2023年度名目指南

 

　　“集成芯片前沿时期科学基础”重要研究议论面向国度高性能集成电路的重要战术需求，聚焦集成芯片的重要基础问题，通过对集成芯片的数学基础、信息科学关键时期和工艺集成物理表面等领域的攻关，促进我国芯片研究水平的提高，为发展芯片性能提高的新旅途提供基础表面和时期撑抓。

　　一、科学指标

　　本重要研究议论面向集成芯片前沿时期，聚焦在芯粒集成度（数目和种类）大幅提高带来的全新问题，拟通过集成电路科学与工程、贪图机科学、数学、物理、化学和材料等学科深度交叉与和会，探索集成芯片想法、组合和集成的新旨趣，并从中发展出一条基于自主集成电路工艺提高芯片性能1-2个数目级的新时期旅途，培养一支有海外影响力的研究戎行，提高我国在芯片领域的自主翻新能力。

　　二、中枢科常识题

　　本重要研究议论针对集成芯片在芯粒数目、种类大幅提高后的想法、组合和集成难得，围绕以下三个中枢科常识题伸开研究：

　　（一）芯粒的数学形容和组合优化表面。

　　探寻集成芯片和芯粒的抽象数学形容步伐，构建复杂功能的集成芯片到芯粒的映射、仿真及优化表面。

　　（二）大畛域芯粒并行架构和瞎想自动化。

　　探索芯粒集成度大幅提高后的集成芯片瞎想步伐学，研究多芯互连体紧缚构和电路、布局布线步伐等，撑抓百芯粒/万核级畛域集成芯片的瞎想。

　　（三）芯粒程序的多物理场耦合机制与界面表面。

　　赫然三维结构下集成芯片中电-热-力多物理场的互相耦合机制，构建芯粒程序的多物理场、多界面耦合的快速、精准的仿真贪图步伐，撑抓3D集成芯片的瞎想和制造。

　　三、2023年度资助的研究想法

　　（一）栽培名目。

　　基于上述科常识题，以总体科学指标为牵引，2023年度拟围绕以下研究想法优先资助探索性强、具有原创性念念路、提议新时期旅途的苦求名目：

　　1. 芯粒想法组合与可复用瞎想步伐。

　　研究集成芯片和芯粒的神志化形容，想法-组合表面及建模步伐，研究贪图/存储/互连/功率/传感/射频等芯粒的可复用瞎想步伐。

　　2. 多芯粒并行处理与互连架构。

　　研究面向2.5D/3D集成的高算力、可扩张架构，贪图/存储/通讯等芯粒间的互连收罗及容错机制，多芯异构的编译器用链等。

　　3. 集成芯片多场仿真与EDA。

　　研究面向芯粒程序的电-热-力耦合多物理场贪图步伐与快速仿真器用，面向集成芯片的详尽/布局/布线自动化瞎想器用，集成芯片的可测性瞎想等。

　　4. 集成芯片电路瞎想时期。

　　研究面向2.5D/3D集成的高速、高能效串行/并行、射频、硅光接口电路，大功率集成芯片的电源料理电路与系统等。

　　5. 集成芯片2.5D/3D工艺时期。

　　研究大尺寸硅基板（Interposer）的制造时期，高密度、高可靠的2.5D/3D集成工艺、材料等，万瓦级芯片的散热步伐，光电集成封装工艺等。

　　（二）重心支抓名目。

　　基于本重要研究议论的中枢科常识题，以总体科学指标为牵引，2023年拟优先资助前期研究效果积聚较好、交叉性强、对总体科学指标有较大孝敬的苦求名目：

　　1．高性能集成芯片容错互连架构。

　　研究大畛域2.5D/3D集成芯片的容错互连架构，探索多芯粒集成下可重构互连拓扑和容错路由机制。互连架构支抓百芯粒/万核级畛域下多种互连拓扑动态重构，容错机制能容忍核故障、芯粒故障、芯粒间互连故障等类型。完竣互连架构模拟器并开源。

　　2. 芯粒神志化形容与仿真器。

　　研究不同功能芯粒的想法组合的神志化形容和言语，并构建基于上述形容的万核级集成芯片仿真器，可准确模拟贪图、存储、IO、通讯、有源硅基板（Interposer）等不少于20种芯粒步履，支抓10种以上端/边/云左右场景的性能评估。完竣神志化形容言语仿真器并开源。

　　3. 支抓芯粒间缓存一致性的访存机制。

　　研究同构/异构多芯粒系统的缓存一致性机制，探索集成芯片的多级缓存架构、可扩张的存储料理机制以及基于片上收罗的访存优化策略。构建芯粒间的缓存一致性访存步履级模子，支抓256核以上畛域的CC-NUMA架构，典型延长低于100ns，并开源功能考据模拟器。

　　4. 面向万瓦级集成芯片的供电架构与电路。

　　研究高功率密度集成供电架构和电路，探索面向万瓦级集成芯片的多级、低损耗供电架构。基于先进封装时期，完竣致体峰值效力大于85%，末级DC-DC芯片电流密度大于1.5A/mm2的高效力、大功率供电电路。

　　5. 硅基光互一语气口电路。

　　研究硅基光互一语气口，探索高带宽硅光器件、CMOS工艺兼容的收发机电路、异质集成封装时期，完竣单路100Gbps以上速度、带宽密度不低于100Gbps/mm2、能效优于4pJ/bit的光互一语气口芯片。

　　6. 高能效的芯粒互连并行接口电路。

　　研究面向2.5D集成芯粒间互连的高能效、高密度并行互一语气口电路。探索多速度、多左券兼容的收发机电路架构；宽调谐范围的时钟生成与归附电路；低功耗平衡时期；兼容NRZ/PAM调制模式的互一语气口。完竣单线最高速度>32Gb/s，最好能效≤0.7pJ/bit，误码率≤1E-12的互连并行接口电路。

　　7. 大畛域芯粒互连的布局布线算法。

　　研究大畛域芯粒互连的快速自动化布局布线算法，探索基于机器学习的信号完满性分析步伐，信号完满性发轫的芯粒布局与互连布线算法，带敛迹条款的单/多指标的最优化布局布线算法，完竣支抓百芯粒/十万互连线级畛域、兴奋单线速度大于16Gbps的信号完满性要求集成芯片布局布线EDA器用并开源。

　　8. 2.5D集成互连线的高效电磁场贪图步伐。

　　研究集成芯片分层、高密度、宽频带互连线的高效电磁场建模步伐，探索基于数值旅途变换算法的分层格林函数快速贪图步伐，网格剖分的自动化与加快贪图时期，完竣对5层以上金属互连线工艺、边际布线密度不小于300 IO/mm、频率范围苦衷0-16GHz的互连线签核（Sign-off）级精度快速电磁场仿真器并开源。

　　9. 超高密度键合的基础表面和界面跨程序力学模子。

　　研究堆叠界面的超高密度径直键合的基础表面，探索多场耦合下界面的应力应变本构关系，建造芯粒-晶圆键合界面的跨程序力学模子。完竣导电接口阵列瞄准连通≥4×104个/mm2，撑抓在180℃低温退火工艺下完竣机械强度大于1.5 J/m2的高可靠性键合。完竣高密度键协力学仿真器用并开源。

　　10. 大尺寸硅基板（Interposer）工艺的翘曲模子与应力优化。

　　研究大尺寸硅基板制造时期，构建晶圆级翘曲模子及应力优化步伐，探索精粹宽比的TSV、高密度的深沟槽电容等制造工艺的应力效应机制，完竣≥2400 mm2的大尺寸硅基板，并示范深沟槽、硅通孔等工艺经过后的12英寸晶圆翘曲值均不跨越200μm。完竣翘曲模子仿真器用并开源。

　　四、名目遴择的基本原则

　　（一）缜密围绕中枢科常识题，留神需求及左右配景敛迹，饱读舞原创性、基础性和交叉性的前沿探索。

　　（二）优先资助大概措置集成芯片领域关键时期难得，并具有左右出息的研究名目，要求名目效果在该重要研究议论框架内开源。

　　（三）重心支抓名目应具有细腻的研究基础和前期积聚，对总体科学指标有径直孝敬与撑抓。

　　五、2023年度资助议论

　　拟资助栽培名目10-20项，径直用度的平均资助强度约为80万元/项，资助期限为3年，栽培名目苦求书中研究期限应填写“2024年1月1日-2026年12月31日”；拟资助重心支抓名目7-10项，径直用度的平均资助强度约为300万元/项，资助期限为4年，重心支抓名目苦求书中研究期限应填写“2024年1月1日-2027年12月31日”。

　　六、苦求要求及细腻事项

　　（一）苦求条款。

　　本重要研究议论名目苦求东说念主应当具备以下条款：

　　1. 具有承担基础研究课题的阅历；

　　2. 具有高档专科时期职务（职称）。

　　在站博士后研究东说念主员、正在攻读研究生学位以及无职责单元或者方位单元不是依托单元的东说念主员不得看成苦求东说念主进行苦求。

　　（二）限项苦求轨则。

　　实践《2023年度国度当然科学基金名目指南》“苦求轨则”中限项苦求轨则的联系要求。

　　（三）苦求细腻事项。

　　苦求东说念主和依托单元应当认真阅读并实践本名目指南、《2023年度国度当然科学基金名目指南》和《对于2023年度国度当然科学基金名目苦求与结题等联系事项的通告》中联系要求。

　　1. 本重要研究议论名目实行无纸化苦求。苦求书提交日历为2023年9月1日－2023年9月6日16时。

　　（1）苦求东说念主应当按照科学基金收罗信息系统中重要研究议论名目的填报阐明与撰写提选录求在线填写和提交电子苦求书及附件材料。

　　（2）本重要研究议论旨在缜密围绕中枢科常识题，对多学科联系研究进行战术性的想法训导和上风整合，成为一个名目集群。苦求东说念主应字据本重要研究议论拟措置的具体科常识题和名目指南公布的拟资助研究想法，自行拟定名目称号、科学指标、研究现实、时期道路和相应的研究经费等。

　　（3）苦求书中的资助类别选用“重要研究议论”，亚类阐明选用“栽培名目”或“重心支抓名目”，附注阐明选用“集成芯片前沿时期科学基础”，受理代码选用T02，并字据苦求名目的具体研究现实选用不跨越5个苦求代码。

　　栽培名目和重心支抓名目的互助研究单元均不得跨越2个。

　　（4）苦求东说念主在苦求书“立项依据与研究现实”部分，应当当先阐明苦求顺应本名目指南中的具体资助研究想法(写明指南中的研究想法序号和相应现实)，以及对措置本重要研究议论中枢科常识题、完竣本重要研究议论科学指标的孝敬。

　　如若苦求东说念主依然承担与本重要研究议论联系的其他科技议论名目，应当在苦求书正文的“研究基础与职责条款”部分诠释苦求名目与其他联系名目的离别与研究。

　　2.其他细腻事项。

　　（1）为完竣重要研究议论总体科学指标和多学科集成，赢得资助的名目负责东说念主应当本旨遵命联整个据和良友料理与分享的轨则，名目实践过程中应柔软与本重要研究议论其他名目之间的互相撑抓关系。

　　（2）为加强名目的学术换取，促进名目群的造成和多学科交叉与集成，本重要研究议论将每年举办1次资助名目的年度学术换取会，并将不按时地组织联系领域的学术研讨会。获资助名目负责东说念主有义务插足本重要研究议论携带各人组和料理职责组所组织的上述学术换取步履。

　　（四）商讨口头。

　　国度当然科学基金委员会交叉科学部二处

　　研究电话：010-62329489

         学校科研院研究东说念主：何会、贺林科

       电话：82668790、88965700