各有關(guān)單位：
國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)現(xiàn)發(fā)布集成芯片前沿技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計(jì)劃2025年度項(xiàng)目指南,，請(qǐng)申請(qǐng)人及依托單位按項(xiàng)目指南所述要求和注意事項(xiàng)申請(qǐng),。
集成芯片前沿技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計(jì)劃2025年度項(xiàng)目指南
“集成芯片前沿技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)”重大研究計(jì)劃面向國(guó)家高性能集成電路的重大戰(zhàn)略需求，聚焦集成芯片的重大基礎(chǔ)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)集成芯片的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),、信息科學(xué)關(guān)鍵技術(shù)和工藝集成物理理論等領(lǐng)域的攻關(guān)，促進(jìn)我國(guó)芯片研究水平的提升,，為發(fā)展芯片性能提升的新路徑提供基礎(chǔ)理論和技術(shù)支撐,。
一、科學(xué)目標(biāo)
本重大研究計(jì)劃面向集成芯片前沿技術(shù),，聚焦在芯粒集成度（數(shù)量和種類）大幅提升帶來(lái)的全新問(wèn)題,，擬通過(guò)集成電路科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué),、數(shù)學(xué),、物理、化學(xué)和材料等學(xué)科深度交叉與融合,，探索集成芯片分解,、組合和集成的新原理，并從中發(fā)展出一條基于自主集成電路工藝提升芯片性能1-2個(gè)數(shù)量級(jí)的新技術(shù)路徑,，培養(yǎng)一支有國(guó)際影響力的研究隊(duì)伍,，提升我國(guó)在芯片領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力。
二,、核心科學(xué)問(wèn)題
本重大研究計(jì)劃針對(duì)集成芯片在芯粒數(shù)量,、種類大幅提升后的分解、組合和集成難題,，圍繞以下三個(gè)核心科學(xué)問(wèn)題展開(kāi)研究：
（一）芯粒的數(shù)學(xué)描述和組合優(yōu)化理論,。
探尋集成芯片和芯粒的抽象數(shù)學(xué)描述方法，構(gòu)建復(fù)雜功能的集成芯片到芯粒的映射,、仿真及優(yōu)化理論,。
（二）大規(guī)模芯粒并行架構(gòu)和設(shè)計(jì)自動(dòng)化。
探索芯粒集成度大幅提升后的集成芯片設(shè)計(jì)方法學(xué),，研究多芯互連體系結(jié)構(gòu)和電路,、布局布線方法等，支撐百芯粒/萬(wàn)核級(jí)規(guī)模集成芯片的設(shè)計(jì),。
（三）芯粒尺度的多物理場(chǎng)耦合機(jī)制與界面理論,。
明晰三維結(jié)構(gòu)下集成芯片中電-熱-力多物理場(chǎng)的相互耦合機(jī)制，構(gòu)建芯粒尺度的多物理場(chǎng),、多界面耦合的快速,、精確的仿真計(jì)算方法，支撐3D集成芯片的設(shè)計(jì)和制造,。
三,、2025年度資助的研究方向
（一）培育項(xiàng)目,。
基于上述科學(xué)問(wèn)題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引,，2025年度擬圍繞以下研究方向優(yōu)先資助探索性強(qiáng),、具有原創(chuàng)性思路、提出新技術(shù)路徑的申請(qǐng)項(xiàng)目：
1. 芯粒分解組合與可復(fù)用設(shè)計(jì)方法,。
研究集成芯片和芯粒的形式化描述,，分解-組合理論及建模方法，研究計(jì)算/存儲(chǔ)/互連/功率/傳感/射頻等芯粒的可復(fù)用設(shè)計(jì)方法,。
2. 多芯粒并行處理與互連架構(gòu),。
研究面向2.5D/3D集成的高算力、可擴(kuò)展架構(gòu),，計(jì)算/存儲(chǔ)/通信等芯粒間的互連網(wǎng)絡(luò)及容錯(cuò)機(jī)制,，多芯異構(gòu)的編譯工具鏈等。
3. 集成芯片的自動(dòng)化設(shè)計(jì)工具,。
研究面向集成芯片的綜合/布局/布線自動(dòng)化設(shè)計(jì)工具,，集成芯片的可測(cè)性設(shè)計(jì)等。
4. 集成芯片電路設(shè)計(jì)技術(shù),。
研究面向2.5D/3D集成的高速,、高能效串行/并行、射頻/無(wú)線,、硅光接口電路,，大功率集成芯片的電源管理電路與系統(tǒng)等。
5. 集成芯片2.5D/3D工藝技術(shù),。
研究大尺寸硅基板（Interposer）的制造技術(shù),，高密度、高可靠的2.5D/3D集成工藝,、材料等,，萬(wàn)瓦級(jí)芯片的散熱方法，光電集成封裝工藝等,。
（二）重點(diǎn)支持項(xiàng)目,。
基于本重大研究計(jì)劃的核心科學(xué)問(wèn)題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引,，2025年擬優(yōu)先資助前期研究成果積累較好,、交叉性強(qiáng)、對(duì)總體科學(xué)目標(biāo)有較大貢獻(xiàn),、促進(jìn)集成芯片開(kāi)源生態(tài)建設(shè)的申請(qǐng)項(xiàng)目,。鼓勵(lì)協(xié)同自主制造企業(yè)參與申請(qǐng),。
1. 三維供電系統(tǒng)與分配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法
研究基于硅通孔（TSV）,、深溝槽電容（DTC）等三維結(jié)構(gòu)的多級(jí)供電拓?fù)?，探索多相均流且快速響?yīng)的供電控制方法和理論，基于三維工藝實(shí)現(xiàn)峰值輸出電流不低于10000A的多相供電系統(tǒng),，開(kāi)發(fā)三維供電分配網(wǎng)絡(luò)電源完整性的分析工具,，驗(yàn)證10億節(jié)點(diǎn)以上三維供電分配網(wǎng)絡(luò)的完整性，動(dòng)靜態(tài)電壓降/噪聲與供電系統(tǒng)實(shí)測(cè)誤差不超過(guò)10mV,。分析工具開(kāi)源,。
2. 大規(guī)模光子計(jì)算芯粒與異質(zhì)集成架構(gòu)
研究可重構(gòu)片上光子計(jì)算芯粒，探索基于分布式衍射-干涉混合光子計(jì)算的權(quán)重多次讀寫(xiě)和大規(guī)模矩陣分解映射方法,，研制高算力,、高能效的光算電存集成芯片，實(shí)現(xiàn)生成式大模型在光電集成芯片上的推理原型驗(yàn)證,，支持大模型網(wǎng)絡(luò)參數(shù)規(guī)模不低于1億,，光電集成系統(tǒng)算力不低于5000 TOPS，能效不低于150 TOPS/W,。
3. 太赫茲高通量超構(gòu)芯?；ミB接口
研究太赫茲高通量高集成超構(gòu)芯粒互連接口,，探索基于表面等離激元等新型微結(jié)構(gòu)或新機(jī)制的傳輸線模型與多通道傳輸技術(shù),，研制芯片電路與微結(jié)構(gòu)融合的超構(gòu)芯片及其太赫茲高速率超構(gòu)直接調(diào)制/解調(diào)電路，實(shí)現(xiàn)帶寬≥0.6Tbps/lane,，能效≤2pJ/b的芯?；ミB接口。
4. 超大尺寸玻璃基板的2.5D集成工藝與可靠性
研究超大尺寸（≥510×515mm2）玻璃基板制造工藝,，探索全銅互連下銅-玻璃界面的微觀結(jié)合機(jī)制,、增強(qiáng)界面結(jié)合力的工藝方法及其熱/力可靠性失效準(zhǔn)則，開(kāi)發(fā)深徑比≥10:1的電鍍玻璃通孔工藝,，銅-玻璃界面結(jié)合強(qiáng)度≥6 N/cm,，驗(yàn)證16顆以上硅基芯粒的2.5D玻璃基板集成芯片，互連最小線寬/線距≤1μm,。
5. 硅基板深槽電容工藝的高介電常數(shù)材料
研究兼容硅基板深槽電容工藝的新型高介電常數(shù)材料,，揭示高介電常數(shù)材料多晶相共存的穩(wěn)定與調(diào)控機(jī)制，探索晶格適配的電容極板層材料,，闡明材料及沉積工藝等因素對(duì)深槽電容的擊穿電壓與漏電流的影響機(jī)制,，實(shí)現(xiàn)基于新材料深槽電容的基板（Interposer）原型，電容密度≥2500nF/mm2,，擊穿電壓≥2V,，漏電流≤1nA/μm2。
6.硅橋芯粒嵌入的硅-有機(jī)混合介質(zhì)基板（Interposer）工藝
研究硅橋芯粒嵌入的硅-有機(jī)混合介質(zhì)基板的制備工藝,，闡明模塑材料熱膨脹系數(shù),、芯粒間距,、硅橋厚度等因素對(duì)集成芯片張力和翹曲的制約機(jī)制，研制包含局部互連硅橋芯粒/RDL/TIV的混合介質(zhì)基板,，總面積≥3500mm2,通過(guò)優(yōu)化工藝與結(jié)構(gòu)縮小芯粒間距至100μm以下,，建立封裝后集成芯片的可靠性分析模型并開(kāi)源。
（三）集成項(xiàng)目,。
1. 異構(gòu)計(jì)算3.5D集成芯片
面向大模型等新應(yīng)用場(chǎng)景,，研究基于2.5D/3D混合（3.5D）的CPU+NPU異構(gòu)集成芯片的設(shè)計(jì)方法，探索多層DRAM芯粒與計(jì)算芯?；旌湘I合的集成芯片架構(gòu),、三維堆疊的熱仿真與熱管理優(yōu)化方法，研制適用于CPU和NPU的有源硅基板（Active Interposer）并在其中驗(yàn)證2.5D/3D互連接口,、垂直供電電路與硅基板布局布線工具,，實(shí)現(xiàn)3.5D異構(gòu)計(jì)算集成芯片原型，集成國(guó)產(chǎn)CPU,、NPU等4種以上芯粒,，異構(gòu)芯粒總數(shù)≥36,，總存儲(chǔ)≥1Gb,，CPU芯粒性能≥600（SPEC2017INT），智能計(jì)算總算力≥200TOPS,，三維堆疊界面峰值通信帶寬≥1Tbps,，完成集成芯片在具身智能等場(chǎng)景中的應(yīng)用驗(yàn)證。
2. 百芯粒級(jí)大規(guī)模集成芯片
面向下一代超算CPU需求,，研究和驗(yàn)證大規(guī)模集成芯片體系架構(gòu)與基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù),。研究分布式存儲(chǔ)架構(gòu)、容錯(cuò)片上網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),、芯粒間一致性互連協(xié)議和目錄機(jī)制,，突破百芯粒大尺寸基板設(shè)計(jì)、供電,、散熱等關(guān)鍵技術(shù)并驗(yàn)證電-熱-力仿真,、基板翹曲模型等工具，構(gòu)建萬(wàn)核仿真平臺(tái),。流片研制高性能CPU芯粒和IO芯粒,， 具有緊耦合張量計(jì)算部件能力，計(jì)算芯粒中專用浮點(diǎn)運(yùn)算部件在科學(xué)智能場(chǎng)景下利用率不低于30%,。芯粒間互連最大帶寬≥800Gbps,。實(shí)現(xiàn)原型芯片系統(tǒng)，其中主處理器RISC-V SPEC2006分?jǐn)?shù)不低于10分/GHz，芯粒數(shù)量不少于100顆,，浮點(diǎn)算力高于主流CPU廠商使用超前兩代工藝的芯片,。在第一性原理精度分子動(dòng)力學(xué)模擬場(chǎng)景等科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域形成典型示范。
四,、項(xiàng)目遴選的基本原則
（一）緊密圍繞核心科學(xué)問(wèn)題，注重需求及應(yīng)用背景約束,，鼓勵(lì)原創(chuàng)性,、基礎(chǔ)性和交叉性的前沿探索。
（二）優(yōu)先資助能夠解決集成芯片領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)難題,，并具有應(yīng)用前景的研究項(xiàng)目,，要求項(xiàng)目成果在該重大研究計(jì)劃框架內(nèi)開(kāi)源，鼓勵(lì)重點(diǎn)和培育項(xiàng)目在申請(qǐng)內(nèi)容中明確開(kāi)源指標(biāo),。
（三）重點(diǎn)支持項(xiàng)目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累,，對(duì)總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻(xiàn)與支撐，并鼓勵(lì)研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合申請(qǐng),。
五,、2025年度資助計(jì)劃
擬資助培育項(xiàng)目10項(xiàng)左右，直接費(fèi)用的平均資助強(qiáng)度約為80萬(wàn)元/項(xiàng),，資助期限為3年,，培育項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)中研究期限應(yīng)填寫(xiě)“2026年1月1日-2028年12月31日”；擬資助重點(diǎn)支持項(xiàng)目6項(xiàng)左右,，直接費(fèi)用的平均資助強(qiáng)度約為300萬(wàn)元/項(xiàng),，資助期限為4年，重點(diǎn)支持項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)中研究期限應(yīng)填寫(xiě)“2026年1月1日-2029年12月31日”,；擬資助集成項(xiàng)目2項(xiàng),，直接費(fèi)用的平均資助強(qiáng)度約為1500萬(wàn)元，資助期限為4年,，集成項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)中研究期限應(yīng)填寫(xiě)“2026年1月1日－2029年12月31日”,。
六、申請(qǐng)要求及注意事項(xiàng)
（一）申請(qǐng)條件,。
本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：
1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷,；
2. 具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。
在站博士后研究人員,、正在攻讀研究生學(xué)位以及無(wú)工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請(qǐng)人進(jìn)行申請(qǐng),。
（二）限項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定。
執(zhí)行《2025年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》“申請(qǐng)規(guī)定”中限項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定的相關(guān)要求,。
（三）申請(qǐng)注意事項(xiàng),。
申請(qǐng)人和依托單位應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀并執(zhí)行本項(xiàng)目指南、《2025年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》和《關(guān)于2025年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)與結(jié)題等有關(guān)事項(xiàng)的通告》中相關(guān)要求。
1. 本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)行無(wú)紙化申請(qǐng),。申請(qǐng)書(shū)提交日期為2025年3月1日－3月15日16時(shí),。
（1）申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的填報(bào)說(shuō)明與撰寫(xiě)提綱要求在線填寫(xiě)和提交電子申請(qǐng)書(shū)及附件材料。
（2）本重大研究計(jì)劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問(wèn)題,，對(duì)多學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢(shì)整合,，成為一個(gè)項(xiàng)目集群。申請(qǐng)人應(yīng)根據(jù)本重大研究計(jì)劃擬解決的具體科學(xué)問(wèn)題和項(xiàng)目指南公布的擬資助研究方向,，自行擬定項(xiàng)目名稱,、科學(xué)目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容,、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費(fèi)等,。
（3）申請(qǐng)書(shū)中的資助類別選擇“重大研究計(jì)劃”，亞類說(shuō)明選擇“培育項(xiàng)目”,、“重點(diǎn)支持項(xiàng)目”或“集成項(xiàng)目”,，附注說(shuō)明選擇“集成芯片前沿技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)”，受理代碼選擇T02,，并根據(jù)申請(qǐng)項(xiàng)目的具體研究?jī)?nèi)容選擇不超過(guò)5個(gè)申請(qǐng)代碼,。
培育項(xiàng)目和重點(diǎn)支持項(xiàng)目的合作研究單位均不得超過(guò)2個(gè)，集成項(xiàng)目合作研究單位不得超過(guò)4個(gè),。集成項(xiàng)目主要參與者必須是項(xiàng)目的實(shí)際貢獻(xiàn)者,，合計(jì)人數(shù)不超過(guò)9人。
（4）申請(qǐng)人在申請(qǐng)書(shū)起始部分應(yīng)明確說(shuō)明申請(qǐng)符合本項(xiàng)目指南中的資助研究方向(寫(xiě)明指南中的研究方向序號(hào)和相應(yīng)內(nèi)容),，以及對(duì)解決本重大研究計(jì)劃核心科學(xué)問(wèn)題,、實(shí)現(xiàn)本重大研究計(jì)劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻(xiàn)。
如果申請(qǐng)人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計(jì)劃相關(guān)的其他科技計(jì)劃項(xiàng)目,，應(yīng)當(dāng)在申請(qǐng)書(shū)正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請(qǐng)項(xiàng)目與其他相關(guān)項(xiàng)目的區(qū)別與聯(lián)系,。
2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請(qǐng)以及審核申請(qǐng)材料等工作,。在2025年3月15日16時(shí)前通過(guò)信息系統(tǒng)逐項(xiàng)確認(rèn)提交本單位電子申請(qǐng)書(shū)及附件材料,，并在線提交本單位項(xiàng)目申請(qǐng)清單。
3. 其他注意事項(xiàng),。
（1）為實(shí)現(xiàn)重大研究計(jì)劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成,，獲得資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計(jì)劃其他項(xiàng)目之間的相互支撐關(guān)系,。
（2）為加強(qiáng)項(xiàng)目的學(xué)術(shù)交流,，促進(jìn)項(xiàng)目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計(jì)劃將每年舉辦1次資助項(xiàng)目的年度學(xué)術(shù)交流會(huì),，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會(huì),。獲資助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計(jì)劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動(dòng),。
（四）咨詢方式。
交叉科學(xué)部交叉科學(xué)二處
聯(lián)系電話：010-62329489
學(xué)?？萍继幱?jì)劃項(xiàng)目科聯(lián)系方式：8830 2962,，[email protected]
科技處
2025年1月27日
