本发明属于半导体技术领域，特别涉及一种软件定义晶上系统及数据交互方法和系统体系架构，该系统包含：晶圆级互连基板，设置在晶圆级互连基板上的若干预制件，以及用于不同预制件之间互连的软件定义晶上互连网络，每个预制件根据领域应用功能需求集成有不同函数算粒；预制件遵循统一的接口标准和物理层协议规范，且相互之间通过晶圆级互连基板和软件定义晶上互连网络进行数据交换，以利用软件定义方式重组和/或重建不同函数算粒来适应不同的应用需求和任务映射需求。本发明打破现有集成电路的设计方法、计算范式、实现材料、集成方式等边界条件，实现面向领域应用的不同预制件的灵活互连与功能重建，以满足复杂多样的应用任务需求。