《全球工程前沿2024》重磅发布
2024年度“全球工程前沿”研究按照中国工程院9个学部所属的学科领域，即机械与运载工程；信息与电子工程；化工、冶金与材料工程；能源与矿业工程；土木、水利与建筑工程；环境与轻纺工程；农业；医药卫生；工程管理。通过数据分析与专家研判相结合，筛选获得92个工程研究前沿和92个工程开发前沿，并对其中最重要的27个研究前沿和27个开发前沿进行深入解读，制定重点前沿发展路线图。
2024全球工程前沿呈现四大特点。
一是工程前沿研究向极微观深入：芯片、生物医学、量子物理等科技前沿不断深入发展，引发全球科技和产业创新颠覆性变革。
二是工程前沿探索向极端条件迈进：制造、能源、材料等领域技术加速进步，抗灾、耐极温、耐腐蚀等材料性能为制造业发展和极端环境作业提供了更加可靠的保证。
三是工程前沿开发向极精准拓展：全球卫星导航精确定位技术、机器人精准操控技术的发展，开辟了人类生产和生活新空间。
四是工程前沿创新向极综合交叉发力：多学科交叉渗透，理论应用互相促进，传统研究和新兴研究互相结合并扩散拓展，为全球科技创新与产业创新深度融合开辟新途径。
晶圆级系统大芯片
- 榜上有名 -
在信息与电子工程领域遴选出的10大全球工程研究前沿技术中，邬江兴院士团队原创提出的“晶圆级系统大芯片理论与设计”位列其中。
晶圆级系统大芯片理论与设计是指领域专用软硬件协同的复杂系统设计基础理论和晶圆级高密度集成的设计方法，以及在此基础上应用系统与晶圆级芯片的高效映射与部署方案。晶圆级系统大芯片是基于晶圆级高密度集成工艺创新和软硬件协同结构创新实现的面向特定领域专用的信息系统物理形态，具备超高集成密度与超灵活功能部署的晶圆级系统大芯片，通常具有超高的功能密度。
通俗地讲，传统技术路径是把晶圆进行光刻后切割制成裸芯片（Die），单独封装后成为一颗完整芯片，多个芯片在PCB板上进行互连集成，以逐级堆叠的方式构成计算系统。这种计算系统集成密度提升和能耗降低的空间都非常有限，且只能依靠先进工艺的迭代来提升单个节点算力。
而晶圆级系统大芯片是直接以一块完整晶圆作为基板，通过软件设计晶圆基板上的互连网络布线，利用TSV、微凸点等制备技术实现晶圆级基板上互连网络的构建，将大量不同功能的裸芯片在晶圆基板上进行贴装集成，即构成了晶圆级系统大芯片。
晶圆基板互连布线→晶圆基板芯片贴装
这种创新的系统集成方式不仅能够在单位空间内集成更多单元电路，实现更高的晶体管密度和算力，还能通过晶圆级基板上紧密排列的互连网络，形成带宽更高、延时更短的互连结构，提高能效降低能耗。
邬江兴院士曾在一段采访中，对晶圆级系统大芯片的技术创新思路、国际上晶圆级技术的发展布局情况以及未来晶圆级系统产业链带来的变革进行了详细阐述和深度剖析。
晶圆级系统大芯片摆脱了传统微电子技术对先进制程的依赖，可通过异构异质集成、多光罩拼接和晶圆级键合等方式实现系统集成方式的颠覆性变革，为提升计算系统集成密度、降低能耗及延续系统摩尔定律提供了全新路径。
本次上榜《2024全球工程前沿》标志着晶圆级系统大芯片技术在中国乃至全球工程科技领域的重大突破和重要地位。这一技术不仅为信息与电子工程领域带来了新的发展契机，也预示着未来计算系统架构的一次深刻变革。随着这一技术的不断成熟与应用推广，它有望引领全球科技产业进入一个全新的发展阶段，为人工智能、大数据处理、高性能计算等领域带来前所未有的性能提升与能效优化，推动相关产业的快速发展和技术革新。
- END -
