随着信息技术、人工智能、大数据、云计算和物联网等领域的快速发展,全球对计算性能、能效以及智能化的需求持续攀升。传统芯片架构在面对复杂、海量、多样化的数据处理任务时,难以满足高性能、低功耗和高并发计算的要求。同时,随着摩尔定律放缓以及工艺微缩红利的逐步消退,依赖传统制程技术推动性能提升的路径面临巨大挑战,亟需探索全新架构与设计方法,以突破性能瓶颈,实现持续演进与创新发展。
新兴计算芯片设计作为打破传统架构限制、提升整体算力和系统能效的技术路线,正成为国际学术界和产业界关注的前沿方向。通过引入存算融合、异构计算、神经形态计算、超维计算等创新理念,科研人员积极探索更加灵活、高效的硬件方案,进一步提高计算密度、降低能耗,并实现更强的适应性和智能化水平。新型非易失性存储器的持续进步为计算与存储深度融合奠定了坚实基础。此外,针对新兴应用定制的专用加速器和优化架构不断涌现,成为支撑智能终端、自动驾驶、边缘计算等关键场景的重要动力;高带宽片上网络、数据访问优化、灵活互连协议以及高效系统级集成方案,也为新兴计算芯片的规模化应用和多场景落地提供了有力保障。
为全面展示新兴计算芯片设计领域的最新学术成果与技术进展,本刊特别策划了“新兴计算芯片设计研究专刊”。内容涵盖高效率新兴存储器存内计算中的技术、超维计算硬件设计技术、面向大模型与多智能体任务的专用 SoC 架构、低温环境下的芯片优化方案、片上网络通信接口及缓存一致性机制、高效卷积加速技术等前沿方向。这些研究不仅聚焦新型器件和架构创新,还兼顾了高能效、低功耗、灵活适应性等系统级优化需求,充分展现了我国科研团队在新兴计算芯片领域的多维探索和持续突破,彰显出强大的技术创新能力与应用前景。

专刊主编
刘伟强
南京航空航天大学集成电路学院执行院长、教授、国家杰青。现任国家重点研发计划“微纳电子技术”重点专项总体专家组成员、“空天集成电路与微系统”工信部重点实验室主任、IEEE纳米技术理事会(NTC)副主席、IEEE TVLSI期刊指导委员会主席、英国工程技术学会会士(IET Fellow)。主持基金委重大研究计划重点支持项目、基础加强计划领域基金等项目。出版英文专著3部,发表Proceedings of the IEEE两篇及IEEE汇刊100余篇。牵头获江苏省科学技术奖一等奖、第18届霍英东青年科学奖、华为技术成果转化奖和优秀合作奖等,入选全球前2%科学家(终身影响力榜单)。

专刊主编
陈珂
南京航空航天大学副研究员,江苏省“双创博士”。从事新兴计算电路设计研究,担任IEEE电路系统学会VLSI系统应用技术委员会委员、CCF容错计算专委执行委员。承担国家自然科学基金、重点研发青年科学家项目、基础加强计划领域基金等项目。在IEEE TC、TCAS-I、TETC、TVLSI、DAC、DATE、中国科学-信息科学等领域内权威期刊与学术会议上发表论文50余篇。担任IEEE纳米技术委员会Newsletter主编、IEEE TETC和IEEE TCAS-I等期刊客座编辑,以及ASP-DAC、ISCAS、GLSVLSI、ASAP等国际会议TPC成员。获华为技术成果转化奖和优秀合作奖。