中国芯片应开辟新赛道用SDSoW构筑自主创新根技术体系

  

  一文，深刻阐释了超限创新理念对国家科技战略转型的划时代意义，在科技界引发强烈共鸣。本文作为该理论体系的延伸实践篇，深入解读如何以超限创新思维，探索后摩尔时代数智系统颠覆性创新的中国方案。

  当前，全球科学技术竞争已进入“体系化对抗”新阶段。我国若要在新一轮科技革命中掌握主动权，亟需构建“算法-架构-物理载体”三位一体的“超限创新”体系：既要使诸如DeepSeek-R1/V3那样的算法架构与工程实现不再受制于“算力茧房”，更需跨越后摩尔时代“制程工艺鸿沟”。软件定义晶上系统(Software-Defined System-on-Wafer,SDSoW）正是我国提出的自主技术物理载体发展范式，既能与模型算法不同层面的创新深度耦合，又能让算力提升与制程工艺进步与规模定律松耦合，为智能时代打造中国自主根理论、根技术、根产业提供战略性支点，实现AI产品与服务的平民化目标。

  传统芯片-板卡-组件-机架-系统的工程技术路径受制于日趋失效的摩尔定律，工艺制程演进速度已从18个月延长至3~5年，我国基于路径依赖的跟跑式创新面临着工艺代差的困境，特别在7nm以下先进制程EUV光刻机等核心技术与装备的禁运，实质上阻断了跟踪发展的“补短板”路径，有必要重构当今工程技术实现法则引入新动能开辟新赛道。邬江兴院士团队原创提出的SDSoW技术路线;晶上生成式结构计算体系与制程工艺弱相关的软硬件协同架构创新范式。核心思想是将制程工艺短板通过系统工程的方法转化为非主要矛盾，借助超高密度晶圆级拼装集成工艺，深层次地融合创新的生成式变结构计算架构，实现基于超大规模异质异构晶圆级系统集成，可在同等制程工艺下，将产品性能/效能提升3个数量级左右，换言之，即便用“二流工艺”也能取得与“一流工艺”战略对手“技术平权”的可博弈地位，为克服制程工艺物理代差、实现非对称“超限创新”，开辟了系统工程及技术物理实现新路径。

  SDSoW颠覆传统“核心器件决定论”思维，以功能等价、系统最优为目标，不拘泥于单个器件、组件性能的孤立考量。通过晶圆规模的高密度封装，将硅基、化合物半导体等芯片或芯粒系统集成，实现“功能解构-晶上重组”，发挥规模密度集成和软硬协同效应，达成性价比与能效比数量级的提升。

  SDSoW基于晶圆级系统硬件可编程架构，通过软件实时配置功能，在同一物理载体上，能根据不同应用需求或使用场景，实现“一平台、多样性”生成式变结构计算能力，既可满足专用场景特殊需求，又不失领域专用相对灵活与通用性要求。

  SDSoW致力于构建一种全新的产业生态格局。通过建立晶上IP开源社区（OpenSDSoW），发布基础互连协议、动态控制器等核心IP及SDSoW操作系统、生成式变结构计算工具链等，构建“中国引领、全球参与”的生态环境，形成相对于Chiplet路线的比较优势，突破西方业已成型的标准叙事格局，为集成电路产业换道超车，在新赛道上获得技术定义与话语权奠定先发优势。

  SDSoW技术作为我国集成电路及AI算力产业破局利器，在混合工艺、软硬件协同、产业链以及标准话语权等多重维度精准发力，为产业发展实现“超限创新”开辟新赛道。

  近期，DeepSeek-R1/V3的爆发令我国AI技术与产业信心大振，它在算法架构和开源层面解决了“做什么”的问题，但无论如何算力终究还是基础性支撑，创新的算法模型亟待与之适配的算力架构，而SDSoW通过晶圆级异构集成与生成式变结构计算，就是要在物理载体层面为“如何做”提供澎湃动力，二者的深度结合、协同发展方能获得自主的“理论突破-技术落地-产业爆发”的正反馈效应，当下靠“算法创新弥补算力弱”的技术平权博奕仍然需要物理层面的突破，以便发挥出持续领先的优势。在此背景下，作为关键根技术的SDSoW，加速发展显得很重要且紧迫。以下是关于SDSoW实现稳健、快速地发展的“理论-技术-产业闭环设计”实施建议。

  设立晶上系统基础科学重大专项，重点攻关晶上热力学、异构集成理论、可重构架构数学描述等底层理论；

  推动国内高校成立晶上系统工程交叉学科，培养“物理-算法-工程”超限创新复合型人才。

  在京津冀、长三角、粤港澳三地布局建设国家晶上系统中试平台，突破晶圆级键合、3D互连等卡脖子工艺；

  开发晶上EDA、晶圆级操作系统、生成式变结构计算工具链，实现从架构设计、物理实现到技术应用全自主生态。

  实施“晶上+”产业赋能计划，在智能计算、新一代信息技术、6G通信、低空经济等领域打造示范工程；以智能驾驶、工业数字孪生等万亿级市场为牵引，建立SDSoW联合体，打造示范项目。

  组建晶上系统产业基金，支持生态链企业“专精特新”发展。组建国家晶圆级智能计算系统工程中心及中试基地，统筹芯片设计企业、智算中心和应用场景需求，短期内快速孵化千亿级架构创新企业。

  普惠发展模式:通过云端SDSoW工具链开放平台(如DeepSeek Model Lab)，使中小企业能以时下最小成本、最低门槛实现国际同等AI训练/推理效能。

  SDSoW不仅是系统工程技术的变革，更是中国在后摩尔时代重构全球创新规则的战略抉择，中国必须毫不犹豫、时不我待的从“技术跟随、补齐短板”的大国，向“超限创新、换道超车”的强国转型。应以系统工程创新思维为引领，尽快开辟算法架构突破与物理载体革命、算法工程实现与生成式变结构计算深度耦合的新方向或新路径，通过“场景开放+体系创新+生态聚合”三位一体模式，助力中国特色的技术和产业自立自强。以超限创新、超常规举措推动SDSoW从技术范式变革跃升为国家重大战略性抉择。

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