关于发布后摩尔时代新器件基础研究重大研究计划2024年度项目指南的通告国科金发计〔2024〕137号国家自然科学基金委员会现发布后摩尔时代新器件基础研究重大研究计划2024年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请，国家自然科学基金委员会2024年5月21日后摩尔时代新器件基础研究重大研究计划2024年度项目指南本重大研究计划面向芯片自主发展的国家重大战略需求,以芯片的基础问题为核心,旨在发展后摩尔时代新器件和计算架构,突破芯片算力瓶颈,促进我国芯片研究水平的提升,支撑我国在芯片领域的科技创新，一、科学目标本重大研究计划面向未来芯片算力问题,聚焦芯片领域发展前沿,拟通过信息、数学、物理、材料、工程、生命等多学科的交叉融合,在超低能耗信息处理新机理、载流子近似弹道输运新机理、具有高迁移率与高态密度的新材料、高密度集成新方法以及非冯计算新架构等方面取得突破,研制出1fJ以下开关能耗的超低功耗器件和超越硅基CMOS载流子输运速度极限的高性能器件,实现算力提升2个数量级以上的非冯架构芯片,发展变革型基础器件、集成方法和计算架构,培养一支有国际影响力的研究队伍,提升我国在芯片领域的自主创新能力和国际地位，需要重点解决以下关键问题:探寻计算与存储融合的机制与方法,并结合新型信息编码范式,实现新型计算架构,突破冯∙诺依曼架构的能效瓶颈，围绕上述科学问题,以总体科学目标为牵引,拟资助探索性强、选题新颖、前期研究基础较好的培育项目5项,研究方向包括但不限于以下内容:1.超低功耗器件的理论、材料与集成技术，围绕核心科学问题,以总体科学目标为牵引,拟资助前期研究成果积累较好、处于当前前沿热点、对总体目标有较大贡献的重点支持项目6项,方向如下:1.超低温下的弹道输运器件，研究数字域SRAM(随机静态存储器)存算一体架构及其高鲁棒性设计方案,研究定点、浮点及可变精度的高算力密度SRAM存算一体架构技术,单芯片算力不低于4TOPS,支持INT8/BF16等主流计算精度,支持大模型中的张量算子;研究面向大模型应用的算力可扩展架构及高效编译方法,算力不低于100TOPS@INT8,50TFLOPS@BF16,解决SRAM存算一体架构的算力扩展问题，研究融合新型非易失高密度存储器与易失性高速高耐久性存储器异质集成方法、近存与存内计算电路融合设计、多算子灵活可编程架构技术、以及融合不同存储介质的异构存算一体架构芯片,支持INT8、BF16等多种数据精度,计算能效>20TOPS/W@INT8,支持大模型、机器视觉等主流人工智能算法的多种张量算子,实现算力密度和能效的显著提升，完成基于高性能RISC-V处理器核的存算一体扩展指令集,包括不低于10条扩展指令,实现异构计算芯片原型1款,AI计算模块的算力密度大于5.92TPP/mm2,完成多核异构可扩展计算架构及其仿真器设计,架构算力不低于100TOPS@INT8,完成RISC-V异构编译全栈软件工具链,实现面向异构多核芯片的高效编译与自动化程序部署，五、2024年度资助计划2024年度拟资助培育项目5项,直接费用的平均资助强度约为80万元/项,资助期限为3年,培育项目申请书中研究期限应填写“2025年1月1日-2027年12月31日”;拟资助重点支持项目6项,直接费用的平均资助强度约为300万元/项,资助期限为3年,重点支持项目申请书中研究期限应填写“2025年1月1日-2027年12月31日”，拟资助集成项目3项,直接费用的平均资助强度约为1500万元/项,资助期限为3年,集成项目申请书中研究期限应填写“2025年1月1日-2027年12月31日”，申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2024年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2024年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求，(3)申请书中的资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“培育项目”“重点支持项目”或“集成项目”,附注说明选择“后摩尔时代新器件基础研究”,根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码，(4)申请人在申请书“立项依据与研究内容”部分,应当首先明确说明申请符合本项目指南中的重点资助研究方向,以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划科学目标的贡献，在2024年7月1日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料,并于7月2日16时前在线提交本单位项目申请清单。