美国国家科学基金会（NSF）的计算机与通信学部于2014年8月提出将支持一批软硬件基础研究项目（SHF）^[1]，以开展与计算机硬件和软件的设计、验证、运行、使用和评估相关的研究和教育工作，重点包括以下几方面：

一、软件科学与工程

SHF将支持探索软件科学与工程的变革性思想，希望重新定义软件和软件密集型系统的需求、设计和评估之间的关系。SHF将重点支持对软件的分析与聚合、组合性、可验证性和适应性的研究，以及对软件生命周期各个阶段的分析和测试技术的研究。SHF还将支持提高软件工程自动化程度的研究，以极大改善软件质量和可持续性。另外，能增进对软件和软件创建的认识的实证研究也将获得支持。

二、软硬件系统

SHF支持有关软硬件系统的规范、开发和验证的正式和半正式的方法研究，希望相关研究能够改善抽象解释、模型检测、定理证明、自动决策程序和约束求解等技术的适用性、可用性和技术效率。涉及并发系统的语义、逻辑、验证和分析的研究课题也在支持范围内。SHF支持软件和硬件聚合的基础算法和工具研究。

三、编程语言

SHF支持与编程语言相关的所有研究，特别鼓励开展编程语言科学与工程的基础研究，包括：语言语义和类型理论，高级语言和语言功能的设计和实施，高级语言的编译器和运行时系统，程序分析和优化，特定领域语言的设计和实施，涉及本地、同步和通信的执行。SHF特别鼓励超越主流研究的编程语言和模型研究，如并发、功能、逻辑编程和概率语言，也鼓励开展能够使编程语言和其他计算领域产生新型协同效应的基础研究。

四、计算机体系结构

SHF支持解决计算机体系结构的基础问题和计算机硬件与系统设计的关键挑战，包括性能、能效、可靠性、可扩展性、并发性和异构性，希望在处理器、互联、内存和存储架构方面开展基础研究和变革研究。

五、高性能计算

SHF支持由应用驱动、异构的高性能计算基础研究，不支持高性能计算在具体领域中的应用研究。SHF将支持新型使能技术和工具的研究，以平衡和优化高性能计算的可扩展性、功耗、效率、可重复性、可靠性和有效性。

六、自动化和硅技术

SHF支持所有设计自动化方面的研究主题，包括逻辑、物理、行为、高水平的合成方法，合成和验证之间的相互作用，可扩展、低能耗、高能效芯片的设计方法，以及硅技术的物理设计。SHF还将支持研发一系列有潜力超越摩尔定律的新兴技术，包括光学互连、量子计算、光计算、生物计算、生物启发设备、纳米管和纳米光子学技术等。 

（唐川）