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基于UCIe的一种低延时Chiplet接口设计
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作者 秦和洋 唐磊 +1 位作者 匡乃亮 梁勇 《微电子学与计算机》 2025年第3期110-116,共7页
近年来,芯粒作为通过工艺改进来解决摩尔定律失效的一种方法被越来越多的人关注。通用芯粒互连协议(Universal Chiplet Interconnect Express,UCIe)的提出为芯粒之间的互连接口标准提供了解决方案。由于在UCIe有大量的协议判断的信号,... 近年来,芯粒作为通过工艺改进来解决摩尔定律失效的一种方法被越来越多的人关注。通用芯粒互连协议(Universal Chiplet Interconnect Express,UCIe)的提出为芯粒之间的互连接口标准提供了解决方案。由于在UCIe有大量的协议判断的信号,会造成一些额外的延时,会影响在各个芯粒之间的传输效率。为此,通过优化UCIe协议,将协议层设置为默认的PCIe协议,使得两个支持PCIe接口的芯粒直接进行数据传输。采用硬件描述语言Verilog HDL设计并实现了该结构。仿真结果表明,在整个结构正常运行过程中,改进后的结构展现出了更加优异的性能,协议层可以降低大约90%的延时。 展开更多
关键词 芯粒 UCIe PCIE 原型验证
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面向自主可控的微系统关键技术研究及展望 被引量:5
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作者 唐磊 匡乃亮 +4 位作者 郭雁蓉 王艳玲 李逵 李宝霞 潘鹏辉 《微电子学与计算机》 2023年第1期1-10,共10页
微系统技术是后摩尔时代延续摩尔定律重要的解决途径,能够满足电子装备对小型化、多功能电子系统的迫切需求.由于国内外基础工业条件及布局存在较大差异,无法将国外微系统技术路线全盘复制,应立足国内集成电路产业及封测产业的现状,走... 微系统技术是后摩尔时代延续摩尔定律重要的解决途径,能够满足电子装备对小型化、多功能电子系统的迫切需求.由于国内外基础工业条件及布局存在较大差异,无法将国外微系统技术路线全盘复制,应立足国内集成电路产业及封测产业的现状,走适合中国国情的自主可控技术路线.本文从微系统产品设计、制造及测试的研制流程出发,重点对微系统设计仿真、先进封装和集成测试等方面的关键技术展开研究,形成了自主创新的关键技术解决思路,并提出了微系统的未来发展预判. 展开更多
关键词 自主可控 微系统 硅通孔 先进封装 协同设计
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微电子封装热界面材料研究综述 被引量:5
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作者 杨宇军 李逵 +3 位作者 石钰林 焦斌斌 张志祥 匡乃亮 《微电子学与计算机》 2023年第1期64-74,共11页
随着半导体器件向着微型化、高度集成化及高功率密度方向发展,其发热量急剧增大,热失效已经成为阻碍微电子封装器件性能和寿命的首要问题.高性能的热管理材料能有效提高微电子封装内部元器件散热能力,其中封装结构散热路径上的热界面材... 随着半导体器件向着微型化、高度集成化及高功率密度方向发展,其发热量急剧增大,热失效已经成为阻碍微电子封装器件性能和寿命的首要问题.高性能的热管理材料能有效提高微电子封装内部元器件散热能力,其中封装结构散热路径上的热界面材料(Thermal Interface Material,TIM)便是热管理中至关重要的环节.通过热界面材料填充器件热源和散热单元之间的空隙,可以大幅度降低接触热阻,增加热量的传递效率.对微电子封装而言,高性能的热界面材料不仅需要高的导热系数以降低封装热阻,还需具备一定的压缩性以弥补封装的装配偏差,然而通常很难兼顾上述两种特性.本文重点关注微电子封装中热界面材料,系统地梳理了目前热界面材料的常见类型、应用存在问题、关注研究热点和国内外发展现状. 展开更多
关键词 微电子封装 热管理 热界面材料 导热系数 热阻
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信息处理微系统的发展现状与未来展望 被引量:19
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作者 唐磊 匡乃亮 +1 位作者 郭雁蓉 刘莹玉 《微电子学与计算机》 2021年第10期1-8,共8页
受中美国际关系的影响,一段时间内,集成电路工艺制程可能难以突破;同时,先进半导体工艺将带来高昂的集成电路开发成本,已经不适应于军用信息处理领域的发展需求.信息处理微系统可在微纳尺度集成各种成熟技术,通过系统优化设计,一定程度... 受中美国际关系的影响,一段时间内,集成电路工艺制程可能难以突破;同时,先进半导体工艺将带来高昂的集成电路开发成本,已经不适应于军用信息处理领域的发展需求.信息处理微系统可在微纳尺度集成各种成熟技术,通过系统优化设计,一定程度摆脱半导体工艺及器件代差的制约与跟仿,提高质量水平的前提下大幅缩短研制周期,解决装备的自主可控和研制效率问题.本文调研了信息处理微系统技术的国内外研究现状,提炼并总结了该技术的特点,从互连接口与协议、封装技术以及质量控制等方面分析了面临的挑战;从设计、工艺、测试和可靠性四个方面对信息处理微系统的研究趋势进行了展望,并提出了发展建议. 展开更多
关键词 信息处理 微系统 硅通孔 先进封装 异构集成
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航天电子微系统集成技术展望 被引量:4
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作者 唐磊 赵元富 +5 位作者 吴道伟 朱国良 杨宇军 邢朝洋 樊鹏辉 匡乃亮 《航天制造技术》 2022年第5期69-73,共5页
为推进航天电子微系统技术自主可控,并达到国际领先水平,本文以微系统技术的发展需求为基点,从总体路线和技术路线两个角度论述,在“微系统协同设计技术”、“微系统制造技术”、“微系统产品规划”三个方面为微系统的发展提出可行性和... 为推进航天电子微系统技术自主可控,并达到国际领先水平,本文以微系统技术的发展需求为基点,从总体路线和技术路线两个角度论述,在“微系统协同设计技术”、“微系统制造技术”、“微系统产品规划”三个方面为微系统的发展提出可行性和战略性的建议,进一步支撑中国航天事业实现高质量、高效率及高效益的发展。 展开更多
关键词 航天电子 微系统 自主可控 协同设计 制造技术
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基于硅通孔的信息处理微系统关键技术研究 被引量:2
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作者 唐磊 郭雁蓉 +2 位作者 赵超 匡乃亮 吴道伟 《遥测遥控》 2021年第5期55-62,共8页
研究依托硅通孔实现信息处理微系统的技术。概述了传统信息处理系统小型化集成实现方式及新需求下所面临的发展瓶颈,依托“拓展摩尔定律”(More than Moore)战略成为信息处理系统具备高密度、多功能、多工作模式能力的重要实现方式,硅通... 研究依托硅通孔实现信息处理微系统的技术。概述了传统信息处理系统小型化集成实现方式及新需求下所面临的发展瓶颈,依托“拓展摩尔定律”(More than Moore)战略成为信息处理系统具备高密度、多功能、多工作模式能力的重要实现方式,硅通孔TSV(Through Silicon Vias)为上述需求提供了重要的支撑手段;着重阐述了信息处理类微系统的优势和设计、实现、测试等方面的关键技术,并展示了已实现的多种信息处理微系统产品组成形态,最后对信息处理微系统产品的应用前景进行了展望,阐述了关键技术对信息处理微系统实现支撑的优越性。 展开更多
关键词 信息处理 微系统 硅通孔 微凸点
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基于TSV的星载微系统设计与可靠性实现 被引量:2
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作者 张庆学 赵国良 +3 位作者 王艳玲 匡乃亮 李宝霞 杨宇军 《遥测遥控》 2022年第3期109-118,共10页
基于硅通孔TSV(Through Silicon Vias)的星载微系统,通过硬件框架设计、TSV关键工艺设计、CPS仿真设计、全流程测试及可靠性研究,最终在全国产化高温共烧陶瓷HTCC(High-Temperature Co-fired Ceramics)管壳内集成了抗辐照海量信息处理... 基于硅通孔TSV(Through Silicon Vias)的星载微系统,通过硬件框架设计、TSV关键工艺设计、CPS仿真设计、全流程测试及可靠性研究,最终在全国产化高温共烧陶瓷HTCC(High-Temperature Co-fired Ceramics)管壳内集成了抗辐照海量信息处理器、抗辐照大容量存储器、抗辐照微控制器、抗辐照38译码器等器件,形成43 mm×43 mm×5.65 mm的气密性封装星载微系统,具备高可靠、高性能的处理能力以及星上常用的控制和通讯接口,可用于星上载荷信息实时处理及星务平台控制管理,可以有效替代现有的板级产品,实现星载电子系统的小型化、集成化。 展开更多
关键词 星载微系统 TSV HTCC管壳 小型化
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一种光学遥感图像的快速降噪去霾算法 被引量:2
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作者 许昕健 唐磊 +1 位作者 匡乃亮 刘莹玉 《微电子学与计算机》 2022年第2期67-74,共8页
针对光学遥感成像结果受噪声和雾霾影响而劣化的问题,提出了一种结合多帧融合降噪和暗通道先验法去霾的快速降噪去霾算法.针对星载计算机主频较低,算力有限的特点,本文在降噪阶段,将传统多帧融合算法的逐像素配准改为两级配准,在全局和... 针对光学遥感成像结果受噪声和雾霾影响而劣化的问题,提出了一种结合多帧融合降噪和暗通道先验法去霾的快速降噪去霾算法.针对星载计算机主频较低,算力有限的特点,本文在降噪阶段,将传统多帧融合算法的逐像素配准改为两级配准,在全局和局部分别使用绝对误差和(SAD)与相位相关配准;提出了一种基于配准结果的配准质量评价新方法,减少了评价时间;在去霾阶段,用高斯核与透射率模版卷积,替代了传统的精细化方法.实验结果表明,采用本文提出的算法可以使图像平均峰值信噪比(PSNR)提升8.97 dB,通过计算量优化,去霾耗时减少了73.41%. 展开更多
关键词 图像降噪 多帧融合 光学遥感去霾 暗通道先验
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基于四元数矢量平均的阵列MEMS-IMU轴对准及姿态解算方法 被引量:5
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作者 王彤 匡乃亮 +1 位作者 钟升 罗迒哉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期642-649,共8页
为解决MEMS-IMU姿态解算误差较大的问题,提出了一种基于阵列MEMS-IMU数据融合的姿态解算系统和方法。采用阵列MEMS芯片四元数矢量平均法进行轴对准,对阵列MEMS-IMU进行数据融合,再使用改进的动态卡尔曼滤波方法对运动中的载体姿态进行... 为解决MEMS-IMU姿态解算误差较大的问题,提出了一种基于阵列MEMS-IMU数据融合的姿态解算系统和方法。采用阵列MEMS芯片四元数矢量平均法进行轴对准,对阵列MEMS-IMU进行数据融合,再使用改进的动态卡尔曼滤波方法对运动中的载体姿态进行解算。通过精密转台的姿态旋转实验对所提方法进行验证,实验结果表明:对比传统的阵列MEMS-IMU未进行轴对准法和精密转台轴对准法,所提方法的姿态解算精度比未进行轴对准的阵列MEMS-IMU提升约2.3倍,与精密转台轴对准法的精度基本持平,验证了所提方法能简便、高效地提高姿态解算精度,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 阵列MEMS-IMU 数据融合 姿态解算 四元数 卡尔曼滤波
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一种用于微系统微焊点层的改进等效力学参数计算方法
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作者 李逵 邢睿思 +4 位作者 匡乃亮 杨宇军 王超 张跃平 高武 《微电子学与计算机》 2023年第11期112-120,共9页
随着电子产品不断向微型化、集成化发展,基于硅通孔(TSV)的2.5D和3D封装等先进封装技术被广泛应用于微系统集成.然而,数量众多的微米级焊点和毫米级管壳封装使得微系统结构呈现多尺度特征,极大增加了仿真分析难度、降低了计算效率,亟需... 随着电子产品不断向微型化、集成化发展,基于硅通孔(TSV)的2.5D和3D封装等先进封装技术被广泛应用于微系统集成.然而,数量众多的微米级焊点和毫米级管壳封装使得微系统结构呈现多尺度特征,极大增加了仿真分析难度、降低了计算效率,亟需通过微焊点层的等效力学参数均匀化计算以建立简化模型减少计算量.采用理论分析与有限元仿真两种方法分别计算微焊点层等效力学参数,并对比分析两种方法计算结果差异.最后,结合有限元方法计算值,提出了一种改进等效力学参数均匀化计算方法,高效且精确给出微焊点层等效力学参数,为微系统封装结构的仿真分析评估提供技术支撑. 展开更多
关键词 微系统 微焊点 结构多尺度 均匀化方法
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一种超宽带多通道射频数字一体化微系统的设计与实现
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作者 贺鹏超 边明明 +3 位作者 李康荣 匡乃亮 刘曦 杨宇军 《上海航天(中英文)》 2024年第6期150-157,共8页
异质异构三维立体堆叠技术是目前解决系统小型化、集成化的最有效手段之一,而在微尺寸高集成环境下,多芯片集成、射频通道设计、电磁兼容及射频性能测试等问题值得研究。本文基于陶瓷基板和硅基板,结合三维全波电磁场仿真和射频探针测试... 异质异构三维立体堆叠技术是目前解决系统小型化、集成化的最有效手段之一,而在微尺寸高集成环境下,多芯片集成、射频通道设计、电磁兼容及射频性能测试等问题值得研究。本文基于陶瓷基板和硅基板,结合三维全波电磁场仿真和射频探针测试,研究了三维立体堆叠下的射频数字一体化封装设计、射频通道设计、电磁屏蔽以及测试,设计并实现了一种20~40 GHz的超宽带4T16R射频数字一体化微系统,并对其基本指标进行了测试。 展开更多
关键词 异质异构立体堆叠 封装 超宽带 射频数字一体化微系统 多通道
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