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半导体行业愿景与研究指南

发布时间: 2017-11-27 20:06   来源: 赛迪研究院

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摘要

为帮助半导体行业确定研究投资的优先领域,美国半导体行业协会与半导体研究联盟组织众多行业专家和业内领袖,历时9 个月完成《半导体行业愿景与研究指南》,并于2017 年3 月首次发布。报告明确了14 个关键研究领域,同时重点对先进器件、智能记忆与储存、电能管理、传感和通信系统、认知计算、生物计算和储存、先进架构和算法以及安全和隐私保护8 个关键基础研究领域进行讨论,以期推动政府、产业界和学术界加大投资上述领域,促进半导体技术的创新与应用。

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目录

  一、总述
  二、愿景:导言与概述
  三、展望:未来计算的研究需求
  先进器件、材料和封装
  互连技术和架构
  智能记忆与存储
  电能管理
  传感和通信系统
  分布式计算和组网
  认知计算
  生物计算与存储
  先进架构和算法
  安全与隐私保护
  设计工具、方法和测试
  下一代制造范式
  与环境、健康和安全相关的材料与工艺
  创新计量和表征
  四、研究领域
  (一)先进器件、材料和封装
  1.导言与概述
  2.研究建议
  进行器件与材料方面的基础研究
  将器件研究与创新设计和架构研究紧密结合起来
  与制造企业共同支持器件与材料研究
  依照量化指标指导Beyond CMOS器件、材料和架构的研发
  (二)智能记忆与存储
  1.导言与概述
  2.研究建议
  对内存访问与使用架构进行全面调整
  实现真正的智能记忆和存储系统
  (三)电能管理
  1.导言与概述
  2.研究建议
  改善电能转换与管理系统
  开发远超过硅半导体性能的宽禁带半导体与器件的电能技术
  开发散热性强、稳定性高的先进多芯片模式(MCM)与封装技术
  (四)传感和通信系统
  1.导言与概述
  2.研究建议
  能够实现端对端服务与支持的突破性技术。
  拥有更大灵活性、更紧凑设计、更强隐私保护能力,并能够实
  现传感器节点计算的先进传感器。
  性能强大的混合信号与模拟电路
  在所有技术堆栈所对应领域的创新
  (五)认知计算
  1.导言与概述
  2.研究建议
  将已有学习算法导入适合且高效的新型硬件中
  发明适用于现有硬件的学习和深度学习算法,并验证新算法性能是否远超现有算法
  开发在面对错综纷杂的数据和环境的背景下,仍能保证较为可靠的长期预测能力的算法
  (六)生物计算和存储
  1.导言与概述
  2.研究建议
  探求目前为止DNA运行机理
  增加对细胞信息处理原理的了解
  重点研究细胞与外部世界之间的电连接
  通过DNA编程控制10纳米以下复杂异构组装工艺
  (七)先进架构和算法
  1.导言与概述
  2.研究建议
  采用新型可扩展异构模式与算法和系统软件之间的协同设计
  针对非传统计算模式实施硬件(包括新兴技术与架构)、算法
  和软件之间的协同设计
  (八)安全与隐私保护
  1.导言与概述
  2.研究建议
  架构与设计
  原理、属性和指标
  验证
  嵌入式软件与固件
  五、结论:行业愿景与研究指南

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