中國芯片應開闢新賽道,用 SDSoW 構築自主創新根技術體系_風聞
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前言:
近日,中國工程院鄔江興院士於《瞭望》發表的《以超限創新助力科技自立自強》一文,深刻闡釋了"超限創新"理念對國家科技戰略轉型的劃時代意義,在科技界引發強烈共鳴。本文作為該理論體系的延伸實踐篇,深入解讀如何以"超限創新"思維,探索後摩爾時代數智系統顛覆性創新的中國方案。
當前,全球科技競爭已進入“體系化對抗”新階段。我國若要在新一輪科技革命中掌握主動權,亟需構建“算法-架構-物理載體”三位一體的“超限創新”體系:既要使諸如DeepSeek-R1/V3那樣的算法架構與工程實現不再受制於“算力繭房”,更需跨越後摩爾時代“製程工藝鴻溝”。軟件定義晶上系統(Software-Defined System-on-Wafer,SDSoW)正是我國提出的自主技術物理載體發展範式,既能與模型算法不同層面的創新深度耦合,又能讓算力提升與製程工藝進步與規模定律松耦合,為智能時代打造中國自主根理論、根技術、根產業提供戰略性支點,實現AI產品與服務的平民化目標。
1.**戰略判斷:**物理載體“超限創新”是科技自立自強根基
傳統"芯片-板卡-組件-機架-系統"的工程技術路徑受制於日趨失效的摩爾定律,工藝製程演進速度已從18個月延長至3~5年,我國基於路徑依賴的"跟跑式創新"面臨着"工藝代差的困境",特別在7nm以下先進製程EUV光刻機等核心技術與裝備的禁運,實質上阻斷了跟蹤發展的“補短板”路徑,有必要重構當今工程技術實現法則引入新動能開闢新賽道。鄔江興院士團隊原創提出的SDSoW技術路線,開創了"晶上生成式結構計算體系與製程工藝弱相關的軟硬件協同架構"創新範式。核心思想是將製程工藝短板通過系統工程的方法轉化為非主要矛盾,藉助超高密度晶圓級拼裝集成工藝,深度融合創新的生成式變結構計算架構,實現基於超大規模異質異構晶圓級系統集成,可在同等製程工藝下,將產品性能/效能提升3個數量級左右,換言之,即便用“二流工藝”也能取得與“一流工藝”戰略對手“技術平權”的可博弈地位,為克服製程工藝物理代差、實現非對稱“超限創新”,開闢了系統工程及技術物理實現新路徑。
2.SDSoW核心突破:****“超限創新”的技術物理載體新範式
· SDSoW技術內涵:三大顛覆性特徵
1.系統論主導的超限創新
SDSoW顛覆傳統“核心器件決定論”思維,以功能等價、系統最優為目標,不拘泥於單個器件、組件性能的孤立考量。通過晶圓規模的高密度封裝,將硅基、化合物半導體等芯片或芯粒系統集成,實現“功能解構-晶上重組”,發揮規模密度集成和軟硬協同效應,達成性價比與能效比數量級的提升。
2.軟件定義晶圓級硬件重構體系
SDSoW基於晶圓級系統硬件可編程架構,通過軟件即時配置功能,在同一物理載體上,能根據不同應用需求或使用場景,實現“一平台、多樣性”生成式變結構計算能力,既可滿足專用場景特殊需求,又不失領域專用相對靈活與通用性要求。
3.開放生態的產業格局
SDSoW致力於構建一種全新的產業生態格局。通過建立晶上IP開源社區(OpenSDSoW),發佈基礎互連協議、動態控制器等核心IP及SDSoW操作系統、生成式變結構計算工具鏈等,構建“中國引領、全球參與”的生態環境,形成相對於Chiplet路線的比較優勢,突破西方業已成型的標準敍事格局,為集成電路產業換道超車,在新賽道上獲得技術定義與話語權奠定先發優勢。
**·**SDSoW的戰略價值:破解四大困局
SDSoW技術作為我國集成電路及AI算力產業破局利器,在混合工藝、軟硬件協同、產業鏈以及標準話語權等多個維度精準發力,為產業發展實現“超限創新”開闢新賽道。
3.**協同創新路徑:**構建中國根技術體系
近期,DeepSeek-R1/V3的爆發令我國AI技術與產業信心大振,它在算法架構和開源層面解決了“做什麼”的問題,但無論如何算力終究還是基礎性支撐,創新的算法模型亟待與之適配的算力架構,而SDSoW通過晶圓級異構集成與生成式變結構計算,就是要在物理載體層面為“如何做”提供澎湃動力,二者的深度結合、協同發展方能獲得自主的**“理論突破-技術落地-產業爆發”的正反饋效應,當下靠“算法創新彌補算力弱”的技術平權博奕仍然需要物理層面的突破,以便發揮出持續領先的優勢。在此背景下,作為關鍵根技術的SDSoW,加速發展顯得尤為重要且緊迫。以下是關於SDSoW實現穩健、高速發展的“理論-技術-產業閉環設計”**實施建議。
1.根理論突破
設立晶上系統基礎科學重大專項,重點攻關晶上熱力學、異構集成理論、可重構架構數學描述等底層理論;推動國內高校成立晶上系統工程交叉學科,培養“物理-算法-工程”超限創新複合型人才。
2.根技術攻堅
在京津冀、長三角、粵港澳三地佈局建設國家晶上系統中試平台,突破晶圓級鍵合、3D互連等卡脖子工藝;開發晶上EDA、晶圓級操作系統、生成式變結構計算工具鏈,實現從架構設計、物理實現到技術應用全自主生態。
3.根產業培育
實施“晶上+”產業賦能計劃,在智能計算、新一代信息技術、6G通信、低空經濟等領域打造示範工程;以智能駕駛、工業數字孿生等萬億級市場為牽引,建立SDSoW聯合體,打造示範項目。組建晶上系統產業基金,支持生態鏈企業“專精特新”發展。組建國家晶圓級智能計算系統工程中心及中試基地,統籌芯片設計企業、智算中心和應用場景需求,短期內快速孵化千億級架構創新企業。普惠發展模式:通過雲端SDSoW工具鏈開放平台(如DeepSeek Model Lab),使中小企業能以時下最小成本、最低門檻實現國際同等AI訓練/推理效能。4.結語
SDSoW不僅是系統工程技術的變革,更是中國在後摩爾時代重構全球創新規則的戰略抉擇,中國必須毫不猶豫、時不我待的從**“技術跟隨、補齊短板”的大國**,向**“超限創新、換道超車”的強國轉型。應以系統工程創新思維為引領,儘快開闢算法架構突破與物理載體革命、算法工程實現與生成式變結構計算深度耦合的新方向或新路徑,通過“場景開放+體系創新+生態聚合”**三位一體模式,助力中國特色的技術和產業自立自強。以超限創新、超常規舉措推動SDSoW從技術範式變革躍升為國家重大戰略性抉擇。