反演光刻技术的研究进展

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作者 艾飞 苏晓菁 韦亚一 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第1期22-34,共13页

反演光刻技术(ILT)相比传统的光学临近效应修正(OPC),生成的掩模具有成像效果更好,工艺窗口更大等优点,在当前芯片制造的工艺尺寸不断减小的背景下,逐渐成为主流的光刻掩模修正技术。该文首先介绍了反演光刻算法的基本原理和几种主流实... 反演光刻技术(ILT)相比传统的光学临近效应修正(OPC),生成的掩模具有成像效果更好,工艺窗口更大等优点,在当前芯片制造的工艺尺寸不断减小的背景下,逐渐成为主流的光刻掩模修正技术。该文首先介绍了反演光刻算法的基本原理和几种主流实现方法;其次,调研了当前反演光刻技术应用在光刻掩模优化问题上的研究进展,分析了反演光刻技术的优势和存在的问题。以希望为计算光刻及相关研究领域的研究人员提供参考,为我国先进集成电路产业的发展提供技术支持。 展开更多

关键词 先进集成电路技术 反演光刻技术 光学临近效应修正 掩模优化 研究进展

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针对总剂量效应4H-SiC功率器件的加固设计方法

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作者 王金龙 孙锴 《电子技术应用》 2025年第2期29-35,共7页

介绍了总剂量效应对4H-SiC功率器件的影响以及对应的加固方案。首先介绍了4H-SiC功率器件的电气特性以及工作时面临的辐照环境。接着根据辐射对器件特性的影响,识别辐射缺陷,并建立了退化机制。然后,分析了单极性器件和双极性器件的辐... 介绍了总剂量效应对4H-SiC功率器件的影响以及对应的加固方案。首先介绍了4H-SiC功率器件的电气特性以及工作时面临的辐照环境。接着根据辐射对器件特性的影响,识别辐射缺陷,并建立了退化机制。然后,分析了单极性器件和双极性器件的辐照的特性。最后,针对器件在辐照环境中的退化机理,分别从工艺、器件结构、版图与电路方面提出了加固设计方法。 展开更多

关键词 4H-SiC器件 总剂量效应 电路加固

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用于高密度三维集成的TSV设计

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作者 乔靖评 贾士奇 +7 位作者 刘瑞文 焦斌斌 陈静宇 孔延梅 叶雨欣 杜向斌 云世昌 余立航 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第11期1857-1862,共6页

三维集成技术的发展需要高密度和高深宽比的硅通孔(TSV)阵列。由于TSV填充材料与TSV衬底材料之间的热膨胀系数不匹配,TSV在使用或加工过程中会出现严重的热应力问题,造成器件失效甚至是晶圆损坏。设计了一种具有低热应力和高深宽比的中... 三维集成技术的发展需要高密度和高深宽比的硅通孔(TSV)阵列。由于TSV填充材料与TSV衬底材料之间的热膨胀系数不匹配,TSV在使用或加工过程中会出现严重的热应力问题,造成器件失效甚至是晶圆损坏。设计了一种具有低热应力和高深宽比的中空TSV。单个TSV呈现橄榄球形状,TSV中部直径最大,其次是顶部的直径,最小的是底部直径。采用金属钨进行空心填充,因为钨的热膨胀系数与硅衬底的更匹配。当出现热失配时,空心填充使得空心结构为填充金属与硅的热膨胀提供了缓冲空间,能够大幅度减小TSV衬底所受到的热应力。仿真结果表明沿着TSV轴向方向和径向方向,热应力分别减小了62.4%和60.5%。基于设计的TSV结构,开发了一套基于8英寸(1英寸=2.54 cm)硅晶圆的工艺流程,成功实现了1600/mm^(2)超高密度阵列的加工制作,能够应用于高密度三维集成。 展开更多

关键词 硅通孔(TSV) 三维集成 热应力 高密度 高深宽比

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一种基于MIPI D-PHY物理层的高速比较器 被引量：1

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作者 张欣瑶 黄尊恺 +3 位作者 汪辉 田犁 汪宁 封松林 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期360-366,共7页

基于MIPI D-PHY物理层传输协议,文章设计一种高速低功耗的自偏置比较器电路,并对电路进行理论分析和仿真验证。该高速比较器总体结构由二级运放构成:共栅极和共源极以及工作在线性区的NMOS管组成第1级放大结构;电流源作负载的四管运放... 基于MIPI D-PHY物理层传输协议,文章设计一种高速低功耗的自偏置比较器电路,并对电路进行理论分析和仿真验证。该高速比较器总体结构由二级运放构成:共栅极和共源极以及工作在线性区的NMOS管组成第1级放大结构;电流源作负载的四管运放组成第2级放大结构。差分信号通过NMOS源极进行输入,提升信号的共模电压接收范围。电路结构中无额外电流源偏置,提高数据传输速率的同时减小了功耗。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计,采用1.8 V电压供电,仿真结果表明:高速比较器能准确接收低共模电平的差分信号,直流增益为37.4 dB,传输速率达到2.5 Gb/s,功耗达到326μW/(Gb/s),可以接收到差分信号的共模电平范围为30~330 mV。 展开更多

关键词 移动产业处理器接口(MIPI) 高速接收电路 MIPI D-PHY物理层 CMOS图像传感器 高速比较器

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面向可穿戴式的基于LSTM神经网络的智能心音异常诊断芯片 被引量：1

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作者 周维新 高肇岗 肖宛昂 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期555-563,共9页

心血管疾病是造成全球死亡人数最多的疾病之一,因此对心血管疾病的预防与提前诊断至关重要。人工听诊技术与计算机心音诊断技术无法满足对心音长时间听诊的需求,因而可穿戴式听诊设备越来越受到关注,但是其具有高精度与低功耗的要求。... 心血管疾病是造成全球死亡人数最多的疾病之一,因此对心血管疾病的预防与提前诊断至关重要。人工听诊技术与计算机心音诊断技术无法满足对心音长时间听诊的需求,因而可穿戴式听诊设备越来越受到关注,但是其具有高精度与低功耗的要求。该文设计了低功耗的面向可穿戴式的基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)的智能心音异常诊断芯片,提出了包括预处理、特征提取以及异常诊断的心音异常诊断系统,并搭建了基于听诊器的心音采集FPGA系统,采用了数据增强的方法解决数据集的不平衡问题。基于预训练模型设计了智能心音异常诊断芯片,在SMIC180 nm工艺下完成了版图设计和MPW流片。后仿真结果表明,智能心音异常诊断芯片的诊断准确率为98.6%,功耗为762μW,面积为3.06 mm×2.45 mm,满足可穿戴式智能心音异常诊断设备的高性能与低功耗的需求。 展开更多

关键词 可穿戴式 心音 异常诊断 长短期记忆网络 低功耗

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环栅晶体管制备中SiGe选择性刻蚀技术综述

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作者 刘恩序 李俊杰 +5 位作者 刘阳 杨超然 周娜 李俊峰 罗军 王文武 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期14-20,共7页

环栅(Gate-all-around,GAA)晶体管是3 nm以下节点替代现有鳍式晶体管(FinFET)最有竞争力的器件结构,能有效改善器件尺寸不断微缩带来的短沟道效应。与FinFET相比,GAA器件制备的工艺流程中内侧墙制备和沟道释放是新引入的工艺模块,均需要... 环栅(Gate-all-around,GAA)晶体管是3 nm以下节点替代现有鳍式晶体管(FinFET)最有竞争力的器件结构,能有效改善器件尺寸不断微缩带来的短沟道效应。与FinFET相比,GAA器件制备的工艺流程中内侧墙制备和沟道释放是新引入的工艺模块,均需要SiGe选择性刻蚀技术。工艺要求SiGe作为牺牲层被选择性刻蚀去除,且尽可能减少对Si沟道的损伤。本文对环栅晶体管制备工艺中所需的SiGe选择性刻蚀技术进行了综述,主要分析了器件结构的发展趋势及SiGe选择性刻蚀的应用,并分类综述了常规SiGe选择性刻蚀方法以及新型选择性刻蚀技术的发展历程,分析了各种技术的优点和不足。最后对SiGe选择性刻蚀技术面临的挑战进行了分析,并对其未来可能的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 锗硅 选择性刻蚀 环栅 内侧墙 沟道释放 纳米线 纳米片

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面向空间应用的GaN功率器件及其辐射效应

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作者 毕津顺 沈立志 +3 位作者 梅博 曹爽 孙毅 于庆奎 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期149-159,共11页

研究氮化镓(GaN)功率器件及其辐射效应对于解决空间应用需求、促进新一代航天器建设具有重大意义。介绍了GaN功率器件的主要结构及工作原理,综述了近年来国内外在GaN功率器件的总剂量效应和单粒子效应两方面的研究进展,并对辐射效应在Ga... 研究氮化镓(GaN)功率器件及其辐射效应对于解决空间应用需求、促进新一代航天器建设具有重大意义。介绍了GaN功率器件的主要结构及工作原理,综述了近年来国内外在GaN功率器件的总剂量效应和单粒子效应两方面的研究进展,并对辐射效应在GaN功率器件中造成的退化和损伤机制进行分析与讨论。研究结果显示:GaN功率器件具有较强的抗总剂量能力,但是抗单粒子能力较弱,易发生漏电和单粒子烧毁,且烧毁点多发生在栅极边缘的漏侧。对GaN功率器件辐照损伤机理的研究缺乏权威理论,有待进一步探索,为其空间应用提供理论支撑。目前,平面结构的GaN功率器件是主流的技术方案,单片集成及高频小型化是GaN功率器件未来发展的方向。 展开更多

关键词 GaN功率器件 总剂量效应 单粒子效应 空间应用

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高精度宽量程MEMS皮拉尼真空度传感器

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作者 乔靖评 焦斌斌 +10 位作者 刘瑞文 孔延梅 云世昌 赵成圆 刘鑫 叶雨欣 杜向斌 余立航 贾士奇 王子龙 李思博 《微纳电子技术》 CAS 2024年第12期81-89,共9页

真空度传感器是真空检测的核心元件。基于全桥结构微电子机械系统(MEMS)皮拉尼芯片开发了一款高精度宽量程MEMS皮拉尼真空度传感器。全桥结构的设计从芯片级有效抑制了传感器的温漂。测试结果表明,传感器最大温漂为0.15%/℃。校准后,该... 真空度传感器是真空检测的核心元件。基于全桥结构微电子机械系统(MEMS)皮拉尼芯片开发了一款高精度宽量程MEMS皮拉尼真空度传感器。全桥结构的设计从芯片级有效抑制了传感器的温漂。测试结果表明,传感器最大温漂为0.15%/℃。校准后,该传感器能够在5×10^(-2)~1.01×10^(5)Pa的真空度范围内实现小于5%的高读数精度,最大灵敏度为1.34 V/Dec。传感器平均噪声小于-100 dB,理论计算最小检测极限为1.9×10^(-3)Pa。该真空度传感器具有宽量程和高检测精度的特点,能够满足不同领域的真空检测需求。 展开更多

关键词 微电子机械系统(MEMS) 皮拉尼真空度传感器 硅丝式 高精度 宽量程

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侧栅晶体管太赫兹探测器的物理模型、结构制备与直流测试

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作者 康亚茹 董慧 +4 位作者 刘晶 黄镇 李兆峰 颜伟 王晓东 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期526-532,共7页

针对侧栅结构高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistors,HEMTs)太赫兹探测器,构建了器件的直流输运和太赫兹探测的物理模型。运用自对准工艺,成功制备了形态良好、接触可靠的侧栅结构,有效地解决了器件双侧栅与台面间的... 针对侧栅结构高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistors,HEMTs)太赫兹探测器,构建了器件的直流输运和太赫兹探测的物理模型。运用自对准工艺,成功制备了形态良好、接触可靠的侧栅结构,有效地解决了器件双侧栅与台面间的接触问题,最终获得了不同栅宽(200 nm、800 nm和1400 nm)的侧栅GaN/AlGaN HEMT太赫兹探测器。通过直流测试表征发现,不同器件的栅宽与其阈值电压之间呈现出明显的线性关系,验证了侧栅结构HEMT太赫兹探测器的直流输运模型。上述结果为完整的侧栅HEMT太赫兹探测器的理论模型提供了实验验证和指导,为侧栅HEMT太赫兹探测器的发展提供了重要支持。 展开更多

关键词 氮化镓 太赫兹探测器 侧栅 高电子迁移率晶体管

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电流增益截止频率为441 GHz的InGaAs/InAlAs InP HEMT

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作者 封瑞泽 曹书睿 +4 位作者 冯识谕 周福贵 刘同 苏永波 金智 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期329-333,共5页

本文设计并制作了fT>400 GHz的In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As铟磷高电子迁移率晶体管(InP HEMT)。采用窄栅槽技术优化了寄生电阻。器件栅长为54.4 nm,栅宽为2×50μm。最大漏极电流IDS.max为957 mA/mm,最大跨导gm.... 本文设计并制作了fT>400 GHz的In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As铟磷高电子迁移率晶体管(InP HEMT)。采用窄栅槽技术优化了寄生电阻。器件栅长为54.4 nm,栅宽为2×50μm。最大漏极电流IDS.max为957 mA/mm,最大跨导gm.max为1265 mS/mm。即使在相对较小的VDS=0.7 V下,电流增益截止频率fT达到了441 GHz,最大振荡频率fmax达到了299 GHz。该器件可应用于太赫兹单片集成放大器和其他电路中。 展开更多

关键词 铟磷高电子迁移率晶体管(InP HEMTs) INGAAS/INALAS 电流增益截止频率(f_(T)) 最大振荡频率(f_(max)) 栅槽

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一种高精度快速激光修调方案设计

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作者 贾晨强 李文昌 +2 位作者 阮为 刘剑 张天一 《半导体技术》 北大核心 2024年第2期171-177,共7页

在激光修调过程中,激光的修调路径和控制策略是影响修调精度和修调速度的关键因素,而常规激光修调方案难以同时满足高精度和快速修调。因此,提出了一种高精度快速激光修调方案,使用“离散+连续”结构的金属薄膜电阻图形提高修调效率和... 在激光修调过程中,激光的修调路径和控制策略是影响修调精度和修调速度的关键因素,而常规激光修调方案难以同时满足高精度和快速修调。因此,提出了一种高精度快速激光修调方案,使用“离散+连续”结构的金属薄膜电阻图形提高修调效率和可靠性;利用阶梯形的激光修调路径提升修调精度;采用动态测试步长的控制策略提高修调速度。采用上述方案对60个金属薄膜电阻样品进行激光修调,结果表明:修调精度可达0.004%,平均测试步长为2.53,验证了所提出的修调方案可有效提升修调精度和修调速度。进一步将该方案应用在200个温度传感器芯片的校准中,结果表明200个温度传感器芯片的测温误差均校准至±0.2℃以内,平均测试步长为6.29。 展开更多

关键词 激光修调 修调精度 修调速度 金属薄膜电阻 阶梯形修调路径 动态测试步长

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一种FPGA⁃TDC防气泡误差编码器设计

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作者 陆江镕 李文昌 +2 位作者 刘剑 张天一 王彦虎 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期471-475,482,共6页

在设计基于现场可编程门阵列(FPGA)的时间数字转换器(TDC)时,时钟偏斜等因素产生的气泡误差会造成抽头延迟链(TDL)中的延迟单元失效,导致TDC的分辨率变差。提出了一种防气泡误差编码器,通过统计抽头延迟链中发生变化的抽头个数,该编码... 在设计基于现场可编程门阵列(FPGA)的时间数字转换器(TDC)时,时钟偏斜等因素产生的气泡误差会造成抽头延迟链(TDL)中的延迟单元失效,导致TDC的分辨率变差。提出了一种防气泡误差编码器,通过统计抽头延迟链中发生变化的抽头个数,该编码器使抽头延迟链跳变顺序按照时间顺序映射,从而消除气泡误差的影响。利用Xilinx Virtex UltraScale+FPGA对该防气泡误差编码器的有效性进行验证,使用该编码器后,基于双端采样法的抽头延迟链TDC分辨率由3.18 ps提升至1.76 ps。实验结果表明,所提出的防气泡误差编码器能够解决气泡误差导致的延迟单元失效的问题,避免分辨率的损失。 展开更多

关键词 时间数字转换器(TDC) 现场可编程门阵列(FPGA) 气泡误差 编码器 抽头延迟链(TDL)

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场效应晶体管太赫兹探测器在太赫兹成像领域的研究进展(下)

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作者 靳晨阳 康亚茹 +5 位作者 黄镇 赵永梅 颜伟 李兆峰 王晓东 杨富华 《红外》 CAS 2024年第8期1-12,共12页

太赫兹(Terahertz,THz)波具有能量低、穿透性强、分辨率高等特性,因而THz成像技术在安全检测、医学诊断、无损探伤等领域具有广阔的应用前景。THz探测器作为THz成像系统的重要组成部分,其性能对成像分辨率、成像速度等有重要影响。由于... 太赫兹(Terahertz,THz)波具有能量低、穿透性强、分辨率高等特性,因而THz成像技术在安全检测、医学诊断、无损探伤等领域具有广阔的应用前景。THz探测器作为THz成像系统的重要组成部分,其性能对成像分辨率、成像速度等有重要影响。由于具备可室温工作、易大面积集成、响应速度快等特性,场效应晶体管(Field Effect Transistor,FET)THz探测器在成像应用中潜力巨大。综述了近年来FET THz探测器在THz成像领域的研究进展(包括成像阵列、材料选择等方面),分析了设计和制造中存在的问题;指出天线和像素间距是限制大规模阵列化的重要因素,并在此基础上对未来的研究方向进行了展望;指出新的材料和结构设计将进一步改善器件性能,从而实现更快速、更清晰的THz成像。 展开更多

关键词 太赫兹成像 场效应晶体管 太赫兹探测器 HEMT CMOS 低维材料

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场效应晶体管太赫兹探测器在太赫兹成像领域的研究进展(上)

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作者 靳晨阳 康亚茹 +5 位作者 黄镇 赵永梅 颜伟 李兆峰 王晓东 杨富华 《红外》 CAS 2024年第7期1-8,共8页

太赫兹(Terahertz,THz)波具有能量低、穿透性强、分辨率高等特性,因而THz成像技术在安全检测、医学诊断、无损探伤等领域具有广阔的应用前景。THz探测器作为THz成像系统的重要组成部分,其性能对成像分辨率、成像速度等有重要影响。由于... 太赫兹(Terahertz,THz)波具有能量低、穿透性强、分辨率高等特性,因而THz成像技术在安全检测、医学诊断、无损探伤等领域具有广阔的应用前景。THz探测器作为THz成像系统的重要组成部分,其性能对成像分辨率、成像速度等有重要影响。由于具备可室温工作、易大面积集成、响应速度快等特性,场效应晶体管(Field Effect Transistor,FET)THz探测器在成像应用中潜力巨大。综述了近年来FET THz探测器在THz成像领域的研究进展(包括成像阵列、材料选择等方面),分析了设计和制造中存在的问题;指出天线和像素间距是限制大规模阵列化的重要因素,并在此基础上对未来的研究方向进行了展望;指出新的材料和结构设计将进一步改善器件性能,从而实现更快速、更清晰的THz成像。 展开更多

关键词 太赫兹成像 场效应晶体管 太赫兹探测器 HEMT CMOS 低维材料

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DRAM研究现状与发展方向

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作者 牛君怡 孙锴 《电子技术应用》 2024年第12期21-30,共10页

动态随机存取存储器(DRAM)因其高存储密度和成本效益,在现代大规模计算机和超高速通信系统中得到广泛应用。主要介绍动态DRAM的发展历程、关键技术、国内外研究进展以及未来发展方向。首先,介绍了DRAM的分类、基本单元结构、工作原理。... 动态随机存取存储器(DRAM)因其高存储密度和成本效益,在现代大规模计算机和超高速通信系统中得到广泛应用。主要介绍动态DRAM的发展历程、关键技术、国内外研究进展以及未来发展方向。首先,介绍了DRAM的分类、基本单元结构、工作原理。其次,详细介绍了DDR SDRAM的关键性能指标以及专用DRAM的发展。然后,介绍了提高DRAM访问速度、容量与密度的创新DRAM架构和技术,以及无电容存储单元结构、3D堆叠DRAM技术以及Rowhammer安全问题及其防御机制。最后,展望了DRAM技术的未来发展方向,阐述了为了应对日益增长的高速、低功耗和高可靠性的存储需求,对现有DRAM技术的进行深入研究和创新的重要性。 展开更多

关键词 DRAM 无电容存储单元 3D DRAM Rowhammer 2T0C DRAM

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面向下一代GaN功率技术的超薄势垒AlGaN/GaN异质结功率器件 被引量：1

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作者 黄森 张寒 +4 位作者 郭富强 王鑫华 蒋其梦 魏珂 刘新宇 《电子与封装》 2023年第1期11-21,共11页

AlGaN/GaN异质结型功率电子器件具有高工作温度、高击穿电压、高电子迁移率等优点,在推动下一代功率器件小型化、智能化等方面具有很大的材料和系统优势。从5种实现增强型GaN基功率电子器件的方法入手,重点介绍了采用超薄势垒AlGaN(小于... AlGaN/GaN异质结型功率电子器件具有高工作温度、高击穿电压、高电子迁移率等优点,在推动下一代功率器件小型化、智能化等方面具有很大的材料和系统优势。从5种实现增强型GaN基功率电子器件的方法入手,重点介绍了采用超薄势垒AlGaN(小于6 nm)/GaN异质结实现无需刻蚀AlGaN势垒层的GaN基增强型器件的物理机理和实现方法。同时介绍了在超薄势垒AlGaN/GaN异质结构上实现增强型/耗尽型绝缘栅高电子迁移率晶体管单片集成的研究进展,进一步论证了在大尺寸Si基AlGaN/GaN超薄势垒平台上同片集成射频功率放大器、整流二极管、功率三极管等器件的可行性,为Si基GaN射频器件、功率器件、驱动和控制电路的单片集成奠定了技术基础。 展开更多

关键词 氮化镓 功率电子器件 ALGAN/GAN异质结 超薄势垒 增强型 功率集成

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陀螺随机误差补偿中一种改进混合降噪法

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作者 田易 阎跃鹏 +2 位作者 钟燕清 李继秀 孟真 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期68-75,83,共9页

为降低微机电系统陀螺测量数据中的随机误差,针对当载体运动状态突然改变导致陀螺传感器数据发生阶跃变化的情况,提出了一种改进的自适应噪声完备经验模态分解-前向线性预测滤波(CEEMDAN-FLP)的混合降噪方法。改进算法首先对于低阶噪声... 为降低微机电系统陀螺测量数据中的随机误差,针对当载体运动状态突然改变导致陀螺传感器数据发生阶跃变化的情况,提出了一种改进的自适应噪声完备经验模态分解-前向线性预测滤波(CEEMDAN-FLP)的混合降噪方法。改进算法首先对于低阶噪声本征模态函数采用软阈值滤波,避免了常规方法将噪声本征模态函数直接去除引起高频信号丢失的问题,同时对混合本征模态函数采用前向线性预测滤波,避免阈值提升引起的过度滤波问题;最后对滤波结果与信号本征模态函数进行数据重构。通过仿真验证,表明改进算法滤波结果的均方根误差与滤波前相比减小了约51.53%,与经验模态分解滤波算法相比减小了约17.39%;通过实测数据验证,表明改进算法滤波后的陀螺数据与基于CEEMDAN的算法滤波后的陀螺数据分别用于姿态解算,在不明显增加运算负担的同时,改进算法姿态累积误差仅约是CEEMDAN算法姿态累积误差的20.56%。可见,改进算法可以有效地提高传感器的测量精度。 展开更多

关键词 经验模态分解 自适应噪声完备经验模态分解 本征模态函数 前向线性预测滤波

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脉冲神经网络权重量化方法与对抗鲁棒性分析

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作者 李莹 李艳杰 +2 位作者 崔小欣 倪庆龙 周崟灏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期3218-3227,共10页

类脑芯片中的脉冲神经网络(SNNs)具有高稀疏性和低功耗的特点,在视觉分类任务中存在应用优势,但仍面临对抗攻击的威胁。现有研究缺乏对网络部署到硬件的量化过程中鲁棒性损失的度量方法。该文研究硬件映射阶段的SNN权重量化方法及其对... 类脑芯片中的脉冲神经网络(SNNs)具有高稀疏性和低功耗的特点,在视觉分类任务中存在应用优势,但仍面临对抗攻击的威胁。现有研究缺乏对网络部署到硬件的量化过程中鲁棒性损失的度量方法。该文研究硬件映射阶段的SNN权重量化方法及其对抗鲁棒性。建立基于反向传播和替代梯度的监督训练算法,并在CIFAR-10数据集上生成快速梯度符号法(FGSM)对抗攻击样本。创新性地提出一种感知量化的权重量化方法,并建立与对抗攻击的训练与推理相融合的评估框架。实验结果表明,在VGG9网络下,直接编码对抗鲁棒性最差。在权重量化前后,4种编码和4种结构参数组合方式下,推理精度损失差与层间脉冲活动的平均变化幅度分别增大73.23%和51.5%。该文指出稀疏性因素对鲁棒性的影响相关度为:阈值增加大于权重量化bit降低大于稀疏编码,所提对抗鲁棒性分析框架与权重量化方法在PIcore类脑芯片中得到了硬件验证。 展开更多

关键词 脉冲神经网络 权重量化 对抗鲁棒性 稀疏性 对抗攻击

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一种支持语义解析的智能通信服务网络架构

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作者 陈曙东 李伟炜 +3 位作者 杜蓉 高昊君 张雪婷 董奕辰 《无线电通信技术》 2022年第4期614-622,共9页

随着5G技术、工业互联网、自动驾驶、数字孪生等领域的快速发展,未来通信网络将更加注重万物互联应用中的场景语义感知能力和网络服务的智能化。然而,当前基础通信网络不提供以场景内容为中心的语义解析服务,导致难以便捷地支撑万物互... 随着5G技术、工业互联网、自动驾驶、数字孪生等领域的快速发展,未来通信网络将更加注重万物互联应用中的场景语义感知能力和网络服务的智能化。然而,当前基础通信网络不提供以场景内容为中心的语义解析服务,导致难以便捷地支撑万物互联应用。针对这一挑战,提出一种支持语义解析的智能通信服务网络架构,在现有底层通信和上层应用之间增加基础语义服务层,使用深度学习实现语义信息的编码和解码,构建通信场景的语义知识库,设计语义标识倒排索引。使用一个分布式视频会议场景进行了概念验证,测试结果表明提出的智能通信服务网络架构能够提供语义解析服务,具备对实验场景中环境语义智能感知的功能,并且支持快速的语义检索和内容获取,可以有效支撑通信网络面向万物互联场景的服务智能化。 展开更多

关键词 5G 万物互联 智能通信服务 架构设计 语义解析

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一种支持多数据块混合处理的FFT优化方法 被引量：3

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作者 洪钦智 王志君 +1 位作者 郭一凡 梁利平 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期42-50,共9页

针对快速傅里叶变换处理器中运算通路深流水线气泡会导致性能损失以及不同点数的快速傅里叶变换存在吞吐率不均衡问题,提出了一种可以同时支持多个快速傅里叶变换数据混合处理的优化方法。设计了一种深度流水的可配置蝶形处理电路以及... 针对快速傅里叶变换处理器中运算通路深流水线气泡会导致性能损失以及不同点数的快速傅里叶变换存在吞吐率不均衡问题,提出了一种可以同时支持多个快速傅里叶变换数据混合处理的优化方法。设计了一种深度流水的可配置蝶形处理电路以及可支持多数据块混合处理的块浮点处理架构,使得在同一硬件框架下可支持1个基9/2个基8/3个基5/4个基4/5个基3的高精度蝶形运算,运算速率和资源效率较高。基于上述方法,实现了一种支持4G/5G标准的多模高性能快速傅里叶变换处理器,可以支持64~4 096点的FFT/iFFT和12~3 240点的DFT/iDFT处理(60种点数模式)。该快速傅里叶变换处理器基于55 nm CMOS工艺实现,面积1.59 mm^(2),最高工作频率500 MHz,单数据模式下最大吞吐率1.5 GS/s,混合数据模式下最大吞吐率2.2 GS/s。与近年研究相比,该设计在增加较少资源的情况下,实现了更多点数支持、更高的吞吐率(2X~6X)和各种点数下更均衡的性能。 展开更多

关键词 快速傅里叶变换处理器 高性能 多模式 5G

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