A medida que la Ley de Moore se acerca a sus límites físicos y económicos fundamentales, la industria de semiconductores enfrenta desafíos sin precedentes para mantener el crecimiento del rendimiento. Este estudio expone la evolución revolucionaria desde la interconexión definida por software (SDI) hasta el sistema definido por software a nivel de oblea (SDSoW); esta arquitectura disruptiva SDSoW supera las limitaciones tradicionales de escalado mediante la integración heterogénea a nivel de oblea. El SDSoW propuesto en este artículo permite la reconfiguración dinámica de miles de pequeños chips de computación en toda la oblea, logrando una escala de rendimiento superlineal y mejorando significativamente la eficiencia energética. Construimos un marco teórico integral que abarca modelos matemáticos para dimensiones clave como la flexibilidad de interconexión y la escala de integración, y proponemos un esquema de reconfiguración arquitectónica dinámica impulsado por la aplicación (ADR), que optimiza en tiempo real la asignación de recursos a nivel de oblea y que se espera fomente la inteligencia emergente en sistemas heterogéneos a gran escala. Los resultados de simulación basados en 128 a 1024 nodos muestran que SDSoW supera a los sistemas de múltiples chips tradicionales, con un aumento del rendimiento de aproximadamente 3.73 a 4.39 veces, una reducción de la latencia de aproximadamente 79.2% y una mejora en la eficiencia energética de aproximadamente 2.8 veces. Como una revolución tecnológica comparable a la invención de los circuitos integrados (IC), esta solución no depende de la miniaturización del proceso, sino que ofrece una ruta viable para superar la Ley de Moore mediante un diseño arquitectónico innovador.

interconexión definida por software (SDI); sistema definido por software a nivel de oblea (SDSoW); integración a nivel de oblea; inteligencia emergente; computación heterogénea