中國電子信息工程科技發(fā)展研究．軟件定義晶上系統(tǒng)(SDSoW)專題
《中國電子信息工程科技發(fā)展研究．軟件定義晶上系統(tǒng)(SDSoW)專題》主要從未來信息基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展形勢和當(dāng)前集成電路面臨的發(fā)展困局出發(fā)，通過研判集成電路技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，緊貼我國集成電路技術(shù)與產(chǎn)業(yè)基本國情，從摩爾定律資源密度和價值密度增長的本質(zhì)出發(fā)，提出軟件定義晶上系統(tǒng)這一微電子發(fā)展新范式，并闡述了其基本內(nèi)涵和關(guān)鍵技術(shù)，同時結(jié)合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，對軟件定義晶上系統(tǒng)的未來做出重要判斷：軟件定義晶上系統(tǒng)將開辟集成電路的新發(fā)展范式，并驅(qū)動本質(zhì)智能時代的到來。
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目錄
《中國電子信息工程科技發(fā)展研究》編寫說明
前言
第1章我國集成電路面臨的形勢與困局1
1.1未來信息基礎(chǔ)設(shè)施特征1
1.1.1軟件定義化1
1.1.2連接泛在化3
1.1.3資源云端化5
1.1.4服務(wù)智能化6
1.1.5內(nèi)生安全性7
1.2未來信息基礎(chǔ)設(shè)施對集成電路的需求9
1.2.1工程系統(tǒng)角度：超高密度與超強(qiáng)能力需求9
1.2.2芯片能力角度：“摩爾定律”持續(xù)有效需求11
1.2.3新型應(yīng)用角度：服務(wù)質(zhì)量極致化保證需求12
1.2.4服務(wù)模式角度：經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)重新定義需求14
1.3全球集成電路面臨的發(fā)展困局15
1.3.1工藝節(jié)點(diǎn)維度：先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)逼近物理極限17
1.3.2裸芯面積維度：超大裸芯尺寸導(dǎo)致良率銳減19
1.3.3先進(jìn)封裝維度：高級封裝的規(guī)模與散熱瓶頸21
1.4我國集成電路面臨的特有困局22
1.4.1我國集成電路的基本國情分析22
1.4.2我國集成電路面臨的國際環(huán)境25
1.4.3底線思維下的集成電路出路思考28
第2章軟件定義晶上系統(tǒng)的提出31
2.1集成電路正迎來發(fā)展范式遷移31
2.1.1哲學(xué)視角：以“新三論”探究智能涌現(xiàn)之路31
2.1.2系統(tǒng)視角：以系統(tǒng)工程學(xué)升級工程技術(shù)路線35
2.1.3微電子視角：以維度擴(kuò)展重新定義摩爾定律39
2.2我國集成電路的發(fā)展范式內(nèi)涵42
2.2.1集成電路在國家戰(zhàn)略中的基石地位42
2.2.2探索二流工藝的一流系統(tǒng)發(fā)展之路44
2.2.3系統(tǒng)工程科學(xué)的“它山之石”啟迪45
2.3軟件定義晶上系統(tǒng)47
2.3.1思維視角的升級47
2.3.2方法論的遷移50
2.3.3工程實(shí)踐的指導(dǎo)52
2.3.4微電子新發(fā)展范式：軟件定義晶上系統(tǒng)53
第3章軟件定義晶上系統(tǒng)的內(nèi)涵與關(guān)鍵技術(shù)54
3.1軟件定義晶上系統(tǒng)的內(nèi)涵54
3.1.1軟件定義系統(tǒng)：系統(tǒng)之系統(tǒng)56
3.1.2軟件定義晶圓：軟件定義硬件56
3.1.3晶上系統(tǒng)：異構(gòu)異質(zhì)拼裝集成56
3.1.4軟件定義晶上系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)與工藝聯(lián)合迭代創(chuàng)新57
3.2軟件定義晶上系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)57
3.2.1領(lǐng)域?qū)Ｓ密浻布䥇f(xié)同計算架構(gòu)57
3.2.2軟件定義晶上互連網(wǎng)絡(luò)66
3.2.3領(lǐng)域?qū)Ｓ没旌狭６刃玖?0
3.2.4晶圓基板制備與拼裝集成72
3.2.5超高密度供電與散熱75
3.2.6軟硬件協(xié)同開發(fā)與編譯工具79
3.3與片上系統(tǒng)技術(shù)對比84
3.3.1軟硬件配合到軟硬件協(xié)同84
3.3.2IP設(shè)計復(fù)用到芯粒集成復(fù)用85
3.3.32.5D/3D封裝到晶圓級集成86
3.3.4單一工藝到多種工藝88
3.3.5硅基材料到異質(zhì)材料89
第4章國內(nèi)外相關(guān)進(jìn)展91
4.1先進(jìn)封裝進(jìn)展91
4.1.12.5D封裝91
4.1.23D封裝95
4.1.3晶圓級封裝102
4.2新型計算架構(gòu)進(jìn)展104
4.2.1異構(gòu)計算105
4.2.2近存計算108
4.2.3軟件定義計算109
4.2.4圖計算114
4.3先進(jìn)互連進(jìn)展114
4.3.1高速串行互連114
4.3.2晶上并行互連117
4.3.3硅光互連125
4.4供電與散熱進(jìn)展127
4.4.1大面積供電進(jìn)展127
4.4.2高密度散熱進(jìn)展142
4.5領(lǐng)域?qū)Ｓ酶呒壵Z言與開發(fā)環(huán)境進(jìn)展144
4.5.1OpenCL與CUDA144
4.5.2P4與Capilano145
4.5.3Chisel與JDK148
第5章軟件定義晶上系統(tǒng)發(fā)展展望149
5.1集成電路的新發(fā)展范式149
5.1.1刷新信息基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)物理形態(tài)149
5.1.2重新定義微電子技術(shù)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)150
5.1.3構(gòu)建微電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)分工新模式151
5.1.4加速微電子技術(shù)融合應(yīng)用創(chuàng)新152
5.2驅(qū)動本質(zhì)智能時代到來153
5.2.1賦能面向領(lǐng)域的軟硬件協(xié)同計算154
5.2.2賦能知識與算法驅(qū)動的智能時代155
第6章結(jié)束語157
參考文獻(xiàn)159
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