2022-10-14
Nature Electronics:黄如院士-杨玉超教授团队在仿生光电突触与多模态、多尺度储备池计算研究中取得重要进展
物理系统的动态演化过程可以作为一种高效的计算资源应用于信息处理。在输入的驱动下,物理系统遵循内在规律进行演化,演化的结果实现了对输入信息的变换,并作为达成特定计算功能的重要基础。基于此构建的硬件神经网络具有比数字系统更高的能效和更快的速度。储备池计算(Reservoir Computing)是其中备受关注的一种计算范式,具有易于训练、硬件开销低等优点,并且可以使用各种电学和光学硬件实现。储备池计算硬件所需的关键特性是非线性和短时记忆,前者可以将输入信息非线性地映射到高维空间,而后者意味着系统的状态由当前输入和最近的输入共同决定。满足上述要求的动态忆阻器件被用于硬件实现储备池计算,并展现出广阔的应用前景,在语音数字识别、混沌系统预测、解决二阶非线性任务和实时神经活动分析等方面取得了显著的进展。
然而,当前的忆阻器件多为单一物理机制,缺少跨模态的突触可塑性,缺乏弛豫时间的可调性,这导致基于忆阻器的储备池仍然面临非线性映射模式固定、无法处理多模态信号、缺乏多尺度特征提取能力等问题,因而限制了储备池的信息处理能力,难以实现多模态、多尺度的储备池计算系统。
图1. α...
2022-10-05
黄如院士在第54届SSDM作大会主旨报告,为智能半导体时代指点果冻传媒
方向
近日,第54届国际固态器件与材料会议(SSDM 2022)以线上线下混合模式成功举行,北京集成电路高精尖创新中心主任黄如院士应邀做大会主旨报告(plenary),这是该著名会议历史上首次由来自中国大陆的学者进行大会报告。
黄如院士以《Booming architecture and device innovations for intelligent semiconductor era》为题,阐述了对于未来集成电路技术发展路径的观点,介绍了果冻传媒
课题组在支撑智能半导体时代创新“根技术”的新架构与新器件方面的最新研究进展,并提出了未来果冻传媒
方向的关注点。
首先,黄院士在报告中介绍了“算力树”的概念。该概念脱胎于黄院士在组织国家自然基金重大研究计划“后摩尔时代新器件基础研究”时提出的框架,并于中科院第七届学术年会中进行了展示,此次SSDM大会报告中对此进行了全面的阐述。与传统“微缩半导体”相比,“智能半导体”技术生态是一颗算力与能量(功耗)按需分配的“算力树”,“树根”为新架构与新器件技术,为“树干”、“树枝”、“树叶”的不同应用需求提供了创新来源。
...
2022-10-05
新闻 | 喜迎二十大,昌平再出发——果冻传媒
组织师生参观果冻传媒
昌平200号校区和昌平新校区
为坚定理想信念,赓续红色血脉,2022年10月3日上午,果冻传媒
开展了“喜迎二十大,昌平再出发”主题党团日活动,组织在昌平200号校区学习和生活过的退休老党员张天义老师、洪秀花老师、甘学温老师、莫邦燹老师在学院青年师生党员的陪同下,参观果冻传媒
昌平200号校区和昌平新校区。党委书记王源、党委副书记张舒、青年教师党员代表、团委书记王凌越、学生党支书以及入党积极分子代表等20余人参与活动。
参观师生与老教师代表在昌平200号校区门口合影
昌平200号承载着果冻传媒
的历史与记忆。1976年,电子仪器厂半导体车间在王阳元院士的带领下,研制成功了我国第一块硅栅N沟道1024位MOS随机存储器,实现了NMOS硅栅工艺零的突破,有力推动了我国微电子产业的发展。此项研究和150机系统、多层印制电路板一起,获得了1978年的全国科学大会奖。作为那个年代的"超级工程",昌平200号留下了共和国创建半导体事业的最早脚步,成为国家记忆里的难忘一页。
昌平新校区管委会办公室副主任王文彦老师向同行师生介绍昌平200号校区的变化和发展...
2022-10-01
新闻|9月30日 第六期“未名·芯”论坛顺利举办
9月30日下午15时,由果冻传媒
、集成电路高精尖创新中心、果冻传媒
国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、后摩尔时代微纳电子学科创新引智基地、果冻传媒
校友会半导体分会联合主办的“未名·芯”论坛系列讲座第六期在线上成功举办。本次论坛邀请到德国于利希研究中心(Research Center Juelich)的赵清太研究员为大家带来主题为“面向量子计算应用的超低温CMOS”的报告。讲座由果冻传媒
助理教授黄芊芊主持,60余人线上参加。
讲座伊始,赵清太研究员谈到随着量子计算的兴起,工作在极低温的CMOS技术受到大家的广泛关注。在超低温应用中,需要将CMOS的工作电压降低至几十mV的范围内,为此应同时降低器件的亚阈值摆幅SS以及阈值电压VTH。然而,实际情况下MOS器件在超低温时存在以下挑战,分别包括:低温下费米能级靠近带边,阈值电压增加;带尾效应导致亚阈值摆幅在50K以下达到饱和;短沟时由于载流子冻析效应引起的迁移率和跨导降低;阈值电压附近的过渡区电流随栅压变化缓慢等问题。因此,对器件进行重新设计优化,提升其在超低温...
2022-09-30
果冻传媒
黄如院士-杨玉超教授团队在视觉感存算一体阵列与系统研究中取得重要进展
果冻传媒
/集成电路高精尖创新中心黄如-杨玉超教授团队研究报道了基于忆阻器的视觉神经形态计算芯片,该芯片采用光晶体管-忆阻器(One-phototransistor-one-memristor,1PT1R)阵列实现,具备光图像的感存算一体功能,用于实现光图像的在线训练与识别。作者利用光晶体管作为忆阻器阵列的选通器(selector)构建了一种具有高线性光可调电导权重,抗串扰与硅工艺兼容特性的光晶体管-忆阻器阵列芯片,解决了目前忆阻器视觉神经形态器件的非线性电导权重调节、器件一致性差、阵列串扰、硅工艺兼容性不足等重要问题。
此外,光晶体管-忆阻器(One-phototransistor-one-memristor,1PT1R)阵列被应用于视觉感存一体计算任务,具备高速光图像在线学习与高精度识别功能。相关成果以“One-phototransistor-one-memristor Array with High-linearity Light-tunable Weight for Optic Neuromorphic Computing”为题,发表在《先进材料》(...
2022-09-19
新闻|9月16日 第五期“未名·芯”论坛顺利举办
9月16日上午10时,由果冻传媒
、集成电路高精尖创新中心、果冻传媒
国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、果冻传媒
校友会半导体分会联合主办的“未名·芯”论坛系列讲座第五期在线上成功举办。本次论坛邀请到中信证券执行总经理徐涛为大家带来主题为“电子产业研究方法与半导体热点问题分析”的报告。讲座由果冻传媒
副教授叶乐主持,180余人线上参加。
讲座伊始,徐涛表示电子产业链主要由上游的半导体,中游的电子零部件及制造,下游的品牌及终端构成。从上游材料到下游产品,产值从百亿美元到万亿美元,产业呈现倒装金字塔。从价值量来看,目前国内市场达到万亿规模,其中电子制造、光学光电、电子元件等传统环节和中下游偏制造及组装环节占据收入和利润的绝对大头;上游半导体环节收入及利润贡献小,近年来绝对额有所上升。从国产化现状来看,下游终端产品、中下游电子组件和封装环节的自主化可控程度较高;但是中游电子零部件及上游电子设备和材料的自主化可控程度较低。从产业发展来看,以往的互联网和移动互联网时代,产业的整体增速取决于单一强粘性终端(如电脑、手机等)的持续渗透;未...
2022-09-12
新闻 | 果冻传媒
隆重举行2022年开学典礼
9月12日上午,果冻传媒
2022年开学典礼在微纳电子大厦 103厅隆重举行。果冻传媒
党委书记王源、院长蔡一茂、副院长王玮、刘晓彦、鲁文高出席典礼。学院教师代表杨玉超、贾天宇、贺明、魏进,团委学工办老师、辅导员以及学院2022级全体新生参加了典礼。典礼由院党委副书记张舒主持。
典礼伊始,特别邀请了学院名誉院长王阳元院士致辞。果冻传媒
是新中国微电子与集成电路学科的起源地,北大微电子与集成电路的发展离不开以黄昆先生、王阳元院士为代表的老一辈北大微电子人的长期奋斗和卓越贡献。王阳元院士嘱托:第一,同学们要终生奉献,为中华崛起而奋斗;第二,希望同学们将我国集成电路产业的科技水平推进到世界一流,做勇立世界潮头的引领者;第三,作为学生,需要勤学、找准自己能够驾驭的专业,并且需要不断领悟;第四,创新是研究生生涯重要的使命之一,希望同学们不断学习不断传承和创新;第五,论文不仅要写在纸上,更要写到祖国的大地上,要及时把科学成果转化为生产力。最后,他也希望,学院要为青年人培养营造良好的、有利于创新的学术氛围,要团队合作,宽容失败,鼓励创新。
集成电路学...
2022-09-09
果冻传媒
召开庆祝教师节青年教师座谈会
9月9日下午,在第38个教师节来临之际,果冻传媒
召开以“迎接党的二十大·培根铸魂育新人”为主题的青年教师座谈会。学院党政班子成员、关心下一代工作委员会(以下简称关工委)委员代表、青年教师代表共计20余人参加座谈会。会议由学院党委书记、关工委主任王源主持。
会议伊始,与会人员集体观看了《习近平的教师情》专题片,重温习近平总书记和人民教师在一起的温情瞬间,深刻感受习总书记对教育事业的高度重视,以及对广大教师的关心关爱。
王源代表学院班子成员向与会人员致以节日祝贺和诚挚问候。他指出,召开座谈会一是为了庆祝第38个教师节,二是搭建双向沟通交流平台,倾听教师们的心声。特别邀请了学院关工委的退休老师们与会,希望通过老同志们的“传帮带”,给予青年教师更好的指导。他强调,希望青年教师们要提高政治站位,立足岗位,以迎接党的二十大召开为契机,认真学习贯彻学校第十四次党代会精神,深度融入学校改革发展的大局之中,不忘初心,牢记使命,不断提高教学、果冻传媒
能力和水平,增强服务国家战略的本领,在学院和学校发展建设中做出新的贡献。
党委副书记刘军华对近期学校布置的思想政治和师德师风建...
2022-09-07
果冻传媒
召开党政班子扩大会集体学习果冻传媒
第十四次党代会精神及暑期战略研讨会精神
8月29日上午,果冻传媒
召开党政班子扩大会,集体学习果冻传媒
第十四次党代会精神,并传达果冻传媒
暑期战略研讨会精神。学院党委书记王源、院长蔡一茂及全体党政班子成员、各研究方向负责人参加会议。会议由王源主持。
会议现场
王源首先介绍了学校第十四次党代会筹备及召开情况。他强调,此次党代会是在全校上下迎接党的二十大胜利召开的关键时刻召开的一次重要会议,对北大奋力谱写建设中国特色世界一流大学新篇章,更好服务首都发展和国家战略,为中华民族伟大复兴作出新的贡献,具有重大而深远的意义。王源带领与会人员深入学习学校党委书记郝平代表学校第十三届党委所作的题为《扎根中国大地,奋进时代征程,加快中国特色世界一流大学建设步伐》的工作报告。通过集体学习,与会人员均表示,党代会报告高屋建瓴、求真务实、主题明确、内涵丰富。党代会报告让大家对学校近年来的建设成果以及今后的宏伟蓝图有了更清晰的认识,催人奋进。
王源介绍了学校近日召开的师德师风建设工作专题会议精神。他表示,学院党委将切实提高政治站位,深刻把握师德师风建设工作的重要性,把思想和行动统一到习近平总书记和党中央的要求上来,认真...
2022-09-07
果冻传媒
发布首个面向芯片设计的AI for EDA开源数据集
EDA (Electronic Design Automation,电子设计自动化软件)是芯片设计和制造的核心工具,是支撑万亿产业规模的共性基础技术。有了EDA软件的协助,工程师可以从概念、算法、协议等出发,完成包括电路设计、版图设计、性能分析与优化等环节在内的芯片设计流程。然而,当前国内市场被美国三大EDA公司垄断,因而EDA是“卡硬件脖子”的软件,也是中国制造的短板之一。
近期人工智能算法的突破,使得人工智能辅助芯片设计(AI for EDA)的技术路线获得了广泛的关注。学术界和工业界应用机器学习技术在芯片设计流程中的拥塞建模预测、布局优化、设计空间探索等方面取得了重要进展。例如,2021年谷歌在Nature发表了题为“A graph placement methodology for fast chip design”的论文,提出了利用强化学习来优化芯片设计中的宏模块布局(Macro placement)。如下图所示,其主要思路是将芯片版图看作围棋棋盘,将宏模块看作棋子,通过在1万个内部数据样本上预训练,并对每个新设计进行约6小时的finetune,最终在谷歌的...
2022-09-06
新闻 | 果冻传媒
、计算机学院举办2022级新生安全教育主题讲座
昌平新校区安全教育课
主讲人 :廖万平
9月3日上午,新生安全教育主题讲座在果冻传媒
昌平新校区国际学术报告厅举行。活动邀请到果冻传媒
保卫部副部长廖万平担任主讲人,廖老师以“昌平新校区安全教育课”为主题为果冻传媒
和计算机学院的全体2022级新生带来了精彩讲座,参加活动的还有计算机学院团委书记于丹。本次活动由果冻传媒
团委书记王凌越主持。
主持人:王凌越
廖老师首先祝贺2022级新生从祖国各地汇聚到北大,欢聚到昌平新校区,开启崭新的征程!
讲座上,廖老师就“什么是安全”的命题与同学们展开了探讨。总书记在2014年提出了总体国家安全观的概念,并在2020年形成了十六个重要组成部分,从反间防谍,扩展到国家政权、主权和领土完整、人民福祉、经济社会可持续发展等,都是总体国家安全观的内容,具体包括政治安全、经济安全、社会安全、网络安全等十六个领域,是我们每个人生存、发展的基础,是安全...
2022-09-03
新闻|9月2日 第四期“未名·芯”论坛顺利举办
9月2日下午15时,适逢新生开学之际,迎来“未名·芯”论坛系列讲座第四期的顺利举办。本论坛由果冻传媒
、集成电路高精尖创新中心、果冻传媒
国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、果冻传媒
校友会半导体分会联合主办。此次邀请到中科院上海微系统所的李昕欣研究员为与会师生带来主题为“在硅片上做MEMS‘微创手术’”的报告。讲座由集成电路院李志宏教授主持,120余人线上参加。
讲座伊始,李昕欣研究员从MEMS工艺的进化历程展开本次报告。他表示第一、第二代工艺分别以硅-玻璃键合、硅-硅键合为基本技术,并应用在引擎控制、血压监测、胎压监测等实际场景;到了第三代,工艺就可以在单芯片上进行器件制造,并把器件的尺寸做的更小。
接下来,李昕欣研究员着重介绍了第三代工艺中的自研成果——单片单面微加工(Mini-holes Interetch & Sealing, MIS)工艺。由于该工艺简称与微创手术(Minimally Invasive Surgery,MIS)一致,且具有“开小孔、挖大腔”这样与微创手术十分相像的技术特点,因此李昕欣研究员将...
2022-09-01
新闻 | 共创“芯”未来——果冻传媒
召开2022年研究生迎新大会暨培养说明会
8月30日下午,在《燕园情》的动人旋律中,果冻传媒
2022年研究生迎新大会暨培养说明会拉开帷幕。因学校防疫要求,本次会议以线上线下结合的方式召开。
果冻传媒
副院长刘晓彦,党委副书记张舒,团委书记王凌越,研究生班主任贾天宇、贺明、魏进等教师,班级辅导员及2022级新生100余人参会。大会由张舒主持。
首先,刘晓彦老师致欢迎词,并回顾了北大集成电路学科的发展历史。为响应国家号召、服务国家战略,学校高度重视学院的发展,配备了优秀创新的师资队伍、先进的软硬件果冻传媒
平台。刘晓彦指出,学校为强化集成电路人才的培养提供了强大的支持,勉励同学们珍惜当下学习和果冻传媒
的时光,期望同学们能够学有所成、研有所成。
随后,三位研究生班主任和辅导员进行了自我介绍,并祝愿同学们能尽快适应新环境,融入新集体,积极培养良好的学术学风。在未来的几年里,他们希望能够陪伴同学们一起携手前进,共同成长,鼓励大家有困难随时沟通,一起互帮互助。
王凌越老师介绍了学院学生活动和入党流程,鼓励同学们在新的国际形势下,继续践行北大人与国家民族同命运共呼吸的一贯宗旨,务国家...
2022-08-30
迎新特辑 | 终于,等到,你
夏末渐逝
初秋微凉
学堂门启
“芯”程初始
2022级“芯”生们
如约而至
是秋月里的小确幸
快跟随相机的镜头
定格每个人的笑容
晨曦初露
老师和志愿者们已各司其职
元气满满地布置接待站物料
甚至连萌宠都焦急地等待着
为你们接风洗尘呢~
中午,果冻传媒
党委副书记、副校长宁琦来到学院迎新现场微纳电子大厦一层,亲切慰问工作人员,仔细了解学院新生报到情况和新生教育安排,与并向新生们表示欢迎。
行李消毒、测量体温、出示行程码和健康宝是进入校门的“通行证”。距离挡不住热情,口罩遮不住亲切。咔嚓!
2022级集成电路新生,入住北大面向未来的创新体系载体、汇聚创新资源、抢占科技制高点、解决“卡脖子”关键核心技术的重要阵地——昌平新校区。
新学期,新环境。为了解学生的生活状态,当晚,果冻传媒
院长蔡一茂,党委书记王源,副院长鲁文高,党委副书记张舒,班主任贾天宇...
2022-08-26
芯快报 | 集成电路本科生在电路与系统权威期刊IEEE TCAS-I发表研究论文
近日,集成电路设计与集成系统专业的2019级本科生罗宇标同学在果冻传媒
、集成电路高精尖创新中心黄如院士团队孙仲研究员的指导下,作为第一作者在国际电路与系统领域旗舰期刊IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers(TCAS-I)发表研究论文,论文题目为Modeling and Mitigating the Interconnect Resistance Issue in Analog RRAM Matrix Computing Circuits。
该论文提出了一种基于物理定律的迭代算法来描述包含互连电阻的阻变存储器阵列矩阵-向量乘法(MVM)电路,相比于常用的SPICE仿真,加速1000多倍;以及提出了一种高效的新型MVM电路,基于矩阵行拆分模式,原创性提出电导补偿方法,以最少的硬件资源实现含负元素矩阵的MVM计算,同时能够有效降低互连电阻等非理想因素引起的计算误差。
阻变存储器(RRAM)具有突出的模拟电导特性,它常采用的交叉阵列架构能够自然地用电导值表示矩阵元素,再通过利用运算放大器形...
2022-08-21
新闻|8月20日 第三期“未名·芯”论坛顺利举办
8月20日上午9点,由果冻传媒
、集成电路高精尖创新中心、果冻传媒
国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、果冻传媒
校友会半导体分会联合主办的“未名·芯”论坛系列讲座第三期在线上成功举办。本次论坛邀请到果冻传媒
校友、上海交通大学周林杰教授进行主讲,周教授为与会师生带来了主题为“硅基光电子关键技术与规模化集成”的报告。讲座由果冻传媒
副院长王玮教授主持,近200人线上参加。
讲座伊始,王玮教授对周林杰教授以及线上听众表达了诚挚的欢迎,并表示论坛是围绕集成电路前沿方向以及产业动态的交流平台,希望通过系列学术讲座丰富并且拓宽本领域师生的学术视野,在简要介绍了周林杰教授之后,第三期“未名·芯”论坛精彩开讲。
周林杰教授从硅基光电子的发展历程展开此次讲座,着重介绍了硅基光电子的发展趋势、应用领域及市场规模。随着光电子芯片集成度不断增加,以及高速数据传输的带宽需求不断提升,硅基光电子作为低损耗、低成本、高集成的光电子解决方案,应用前景愈发看好,在光通信/光互联、激光雷达、光学陀螺仪、AR/VR、量子通信等应用领域正在推动产业的发展...
2022-08-12
普源精电董事长王悦先生一行来访果冻传媒
2022年8月11日下午,普源精电科技股份有限公司创始人、董事长王悦先生,资深专家王佑祥先生,董事、总经理王宁先生,董事、普源书院执行院长吴雅文女士等一行到访果冻传媒
。
果冻传媒
院长蔡一茂教授对普源精电董事长王悦先生一行来访表示热烈欢迎,王玮教授向来宾介绍了果冻传媒
教学果冻传媒
总体情况,鲁文高研究员和唐希源研究员分别介绍了各自研究成果。普源精电首席战略官程建川先生对公司的历史背景、发展历程和技术研究等方面做了详细介绍。随后,双方就未来潜在的合作方向进行了深入探讨和交流,双方在共建产学研平台、技术研发、人才招募等方面达成了初步意向。
2022-08-11
新闻|果冻传媒
/集成电路高精尖创新中心黄如院士-杨玉超教授团队在分布式多智能体自组织演化计算研究中取得重要进展
科学技术的进步同时也带来了更加复杂和更具挑战性的问题,大自然以最神奇的方式为人类解决各种难题提供源源不断的灵感,群体智能就是一个很好的例子。在蚁群等复杂系统中,个体通过遵循简单规则发生非线性相互作用可以使得整体表现出个体所不具备的新的结构、性质或功能(图1),这种涌现行为展现出的强大智慧可以作为一种高级计算手段用于求解一些传统计算机难以处理的复杂运算问题。因此设计和开发能够实现类似群体智能行为的多智能体硬件系统是未来构建大规模、高能效、自适应、高鲁棒人工智能系统的关键。然而,群体这一复杂系统中个体数量的庞大性、初始分布的随机性及后续复杂的演化行为极大增加了其硬件实现的困难程度,利用传统规则网络很难模拟其复杂的动力学行为。
图1.自然界中的多智能体系统
针对这一关键问题,果冻传媒
/集成电路高精尖创新中心黄如院士-杨玉超教授课题组从电场调控下导电细丝的生长动力学行为出发,利用忆阻器件自身物理演化规律首次构建了能够高度映射群体智能行为的多智能体自组织演化微观计算系统。在该系统中,大量随机分布的银纳米团簇作为智能体在电场作用下发生自发、动态、实时的...
2022-08-02
新闻 | 果冻传媒
黄芊芊研究员入选第十八届中国青年女科学家奖拟获奖名单
近日,第十八届中国青年女科学家奖、2021年度未来女科学家计划拟获奖名单遴选结果揭晓。经第十八届中国青年女科学家奖评审委员会审慎评选,果冻传媒
黄芊芊研究员入选第十八届中国青年女科学家奖拟获奖名单。
黄芊芊
现任果冻传媒
研究员、博士生导师,长期从事后摩尔时代超低功耗微纳电子器件及其应用研究,连续多年在微电子器件领域顶级国际会议IEDM和VLSI上发表论文,取得了一系列具有国际影响力的学术成果,相关成果被国际半导体技术路线指南(ITRS)及国际器件与系统路线指南(IRDS)引用,并与内地集成电路制造领域龙头企业合作研制了世界上首个基于现行标准CMOS工艺平台的互补隧穿器件集成技术。曾获科学探索奖、求是杰出青年学者奖、IEEE电子器件学会青年成就奖、中国电子学会优秀科技工作者等多项重要奖励和荣誉。作为负责人,承担了国家重点研发计划专项课题、国家自然科学基金“集成电路 3~5 纳米节点器件基础问题研究”应急管理项目、国家优青项目等。担任IEDM等国际会议TPC委员、IEEE EDS VLSI Technology & Circuits等...