晶上系统软件定义加速AI与先进计算双向赋能

近日，由复旦大学牵头，联合多所高校、科研机构及企业共同编写的《晶上系统赋能人工智能与先进计算》蓝皮书正式发布。该报告深入剖析了软件定义晶上系统（SDSoW）如何借助技术创新，为人工智能（AI）与先进计算（AC）领域带来突破性变革。

当前，AI发展正面临“结构洞”瓶颈——传统的静态冯·诺依曼架构难以适应动态生物大脑的智能涌现需求，缺乏有效的物理承载体系。SDSoW以介观尺度（晶圆/晶矩/面板级）为核心工程平台，通过“高密度、大规模、低功耗、动态可塑”的物理基座，填补了这一空白。其创新主要体现在四个维度：物理层通过压缩时空以降低时延，架构层实现动态重构以突破结构固化，连接层支持复杂智能涌现，能效层借鉴自然优化设计，从而重构“结构、功能、效能”之间的关联链。

在AI领域，SDSoW突破了“训推分离”模式，实现在线学习；同时重塑能效边界，优化时空复杂度，并保障极端实时性需求。在先进计算领域，它推动异质深度协同，增强系统的弹性扩展与内生可靠性，优化了技术经济曲线。这种双向赋能形成了闭环：AC支撑AI范式跃升，AI反哺AC智能调度。

报告指出，SDSoW的技术路径涵盖五个方向：算法驱动架构自进化、三维异质集成物理贯通等。这些路径将带动计算与智能全产业链升级，推动计算架构重构、存算一体等技术产业化，并引领先进封装等产业的发展。同时，SDSoW的应用将加速未来多领域产业场景的演进，助力全球计算智能的可持续发展。

在工程科学层面，报告强调需解决复杂网络智能涌现机理、多尺度计算统一理论等关键问题。为此，提出以“新三论”（耗散结构论、协同论、突变论）为指导的解决路径，并结合必要的多样性理论应对不确定性。这些努力将为AI与先进计算的深度融合提供全面解决方案，推动我国从技术追随者向规则制定者转变。

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