中国科学技术大学微电子学院
- 作品数：79 被引量：135H指数：6
- 相关机构：中国科学院半导体研究所中国科学院上海微系统与信息技术研究所中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术理学文化科学更多>>
- 具有夹层的垂直U型栅极TFET的设计
- 2021年
- 通过使用工艺计算机辅助设计(TCAD)仿真技术提出了一种新型的带有夹层的垂直U型栅极隧穿场效应晶体管(TFET)结构。该器件是通过优化基于Ge的栅极金属核垂直纳米线TFET结构获得的。通过在沟道中增加重掺杂夹层,器件的平均亚阈值摆幅(SS_(avg))得到了改善;又通过改变器件的源极和漏极材料,器件的开关电流比(I_(on)/I_(off))得到了改善。对夹层的掺杂浓度和厚度以及沟道的高度也进行了优化。最终优化后的器件开态电流为220μA/μm,关态电流为3.08×10^(-10)μA/μm,SS_(avg)为8.6 mV/dec,表现出了优越的性能。与初始器件相比,该器件的SS_(avg)减小了77%,I_(on)/I_(off)增加了两个数量级以上。此外,提出了针对该器件的可行的制备工艺步骤。因此,认为该器件是在超低功耗应用中非常具有潜力的候选器件。
- 郭浩朱慧珑黄伟兴
- 基于数据局部相似性的卷积神经网络加速器
- 2024年
- 为提高卷积神经网络的处理速度,使用零梯度近似处理的卷积方法(梯度卷积)来提高数据的复用率,减少计算量。以卷积核为单位对数据进行梯度计算,针对不同网络的不同层次采用灵活的梯度阈值计算策略,以合理复用相邻窗口的卷积结果。将其中关键的梯度处理模块和卷积计算部分在现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)上进行实现,与脉动阵列相结合以提高资源利用率,并针对负载不均衡的问题设计出适合梯度卷积的数据流。基于YOLOv3模型和Pascal VOC数据集的目标检测实验中,在付出较小精度损失的前提下,软件端减少约23.2%的计算量,结合硬件加速比约为17.8%。
- 蔡元鹏孙文浩陈松
- 关键词：加速器卷积神经网络现场可编程门阵列
- 无线知识驱动的大规模MIMO信道估计
- 2023年
- 大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)技术能够显著提升无线通信系统的能量效率和频谱效率,其关键前提是获取精确的信道状态信息,然而导频复用造成的导频污染问题严重影响信道估计精度,成为制约大规模MIMO系统性能的核心难题.本文提出无线知识驱动的大规模MIMO信道估计模型,基于信道海图技术挖掘用户在角度域空间中的近邻关系作为无线信道知识,设计基于无线知识驱动的卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)信道估计器(WKDCNN)提高信道估计精度.研究表明,在不同信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)下,天线数、导频污染程度、训练集大小对所提方法的信道估计性能均有重要影响.仿真结果表明, WKD-CNN在高信噪比区域的归一化均方误差相较于传统信道估计算法、基于多层感知机(multilayer perceptron, MLP)和无信道海图知识驱动卷积网络的信道估计方法均明显降低.
- 张四海林嘉树徐亚梅赵明赵明
- 关键词：信道估计知识驱动
- 微型无源无线压力传感器及其系统设计
- 2021年
- 无线传感器系统可以基于感应耦合原理为植入设备无线供电并通过外部接收器测量生理信息相关参数。所设计的无线压力感测系统包括两个模块:无线无源压力传感器和传感器外部无线读出系统。基于三种混合比的聚二甲基硅氧烷(PDMS)制造了双线圈配置的LC谐振电感耦合压力传感器装置,用于传感器频率-压力特性测试。完成了传感器外部读出电路的构建,电路能够识别阻抗曲线的峰值。测量结果表明:所设计的装置实现了2 cm的合适测量距离,并且对于25︰1混合比制备的PDMS压力传感器,在0~40 N的压力范围内,传感器的灵敏度约为-14.5 kHz/N。
- 张劲弓赵明孙旭光李彤刘春秀薛宁
- 关键词：无线传感器电感耦合聚二甲基硅氧烷
- 基于FPGA和CNN的汉字识别系统的设计与实现被引量：1
- 2019年
- 近年来,卷积神经网络在图像处理方面得到了广泛应用,然而其存在计算复杂,移动端资源有限,无法存储过多数据、进行大规模计算等缺点。提出一种基于CNN的汉字识别系统的硬件实现方法。在TensorFlow框架下用casia数据集训练出20个常用汉字的CNN网络架构,测试集识别率达98.36%,并采用卷积核复用、定点化等方法降低资源消耗,在FPGA上搭建优化后的CNN。最后,将摄像头实时采集的图片输入到上述CNN,实现硬件端的汉字识别。实验结果表明,在结构简化、速度相较CPU提高6.76倍的同时,在FPGA上所构建的CNN达到几乎无损的97.58%的准确率。
- 潘思园王永黄鲁
- 关键词：FPGACNN汉字识别硬件加速
- 基于STM32的激光雾霾检测仪光电系统设计被引量：10
- 2017年
- 为了实现对雾霾的快速、高精度在线检测,提出了一种基于激光散射原理的雾霾检测光学与电学系统设计方案.该系统采用红光激光器作为检测光源,环形光电探测器用来接收激光信号.模拟多路复用器选通光电环输出的光电流信号,利用IV转换电路与AD转换电路将信号转换为数字信号,使用串口将信息发送给屏幕,同时提供上位机数据接口实现数据传输.结果表明,该光电系统工作稳定、速度快,可以较好地满足激光雾霾检测仪光电系统的要求.
- 王彪陈越刘昱峰陈垒杨凯
- 关键词：光电系统数据接口
- 基于FPGA动态重构的卷积神经网络硬件架构设计被引量：1
- 2019年
- 为了解决卷积神经网络硬件实现阶段的资源限制问题,提出了基于FPGA动态重构的卷积神经网络加速器设计。首先,设计了卷积神经网络加速器的整体并行策略和VLSI架构,并针对卷积神经网络的功能模块进行了流水线设计。其次,对卷积神经网络加速器进行动态重构设计,建立动态重构区域及其模块功能划分;并选用BPI Flash存储配置文件,通过内部配置端口读取配置文件对动态重构区域进行动态配置。实验结果表明,针对Lenet-5手写体识别网络,基于动态重构设计的加速器与相应的静态设计相比,使用的Slice LUTs、Slice Registers与DSP资源分别减少44%、27. 8%与71%。与基于软件平台实现作对比,系统执行时间大幅度降低。但是由于内部配置端口的带宽限制,重构配置时间延长了整个卷积网络的执行时间。
- 何凯旋袁勋袁勋
- 关键词：卷积神经网络硬件资源
- 一种低掉电率的采样保持电路被引量：2
- 2020年
- 设计了一种低掉电率、低功耗的采样保持电路。在电路保持阶段,将采样开关偏置在深积累区以减小亚阈值区电流,此时仍有源漏耦合电流,在采样开关源漏间加入高增益运算放大器,利用放大器的失调电压进行源漏耦合漏电补偿。考虑到失调电压的随机性,在采样开关源漏间并联一个体端偏置在高压的PMOS管以减小泄漏电流。此外,对栅压自举开关进行了改进,对于不同的输入信号,利用运算放大器和逻辑控制单元,得到恒定的导通电阻。采用Cadence Spectre软件的蒙特卡洛模型分别仿真了采样电路在-20,25和125℃下的掉电率,后仿真结果表明,室温下,在输入为0~2 V、采用±5 V电源供电时,采样保持电路掉电率为0.67 mV/s,捕获时间为3μs,采样开关导通电阻为1.5~2.5 kΩ,芯片面积为195μm×154μm,整体功耗为1.106 mW。
- 林联科徐大伟程新红
- 关键词：采样保持电路运算放大器导通电阻功耗
- 一种高耐压SPST天线调谐开关设计被引量：1
- 2021年
- 设计实现了一款高耐压单刀单掷天线调谐开关,用于Sub-6 GHz的天线孔径调谐、阻抗调谐以及宽带开关。设计采用串-并联和体区自适应偏置结构,兼顾插入损耗和隔离度;此外基于传统的堆叠结构进行改进,通过设计各级晶体管的尺寸不均匀,极大程度地提高了开关并联支路承受电压的能力;通过采用两级偏置网络,减小了栅端和体端的泄露从而削弱关断状态下寄生电容不等效应,最终实现支路电压耐受能力的提高。所提出的设计采用130 nm SOI CMOS工艺,仿真结果表明工作频率为0.1 GHz~5 GHz,导通电阻为1.24Ω,关断电容为112 fF,插入损耗为0.14~0.48 dB,隔离度带内大于30 dB,电压承受能力大于60 V。
- 夏小辉林福江
- 关键词：高耐压
- β-Ga2O3欧姆接触的研究进展被引量：1
- 2019年
- 近年来,随着氧化镓(Ga2O3)晶体生长技术取得突破性进展,氧化镓材料及器件的研究与应用成为国际上超宽禁带半导体领域的研究热点。综述了β-Ga2O3衬底的一些优点以及面临的挑战,重点介绍了如何实现良好的欧姆接触。围绕采用低功函数金属、表面预处理、衬底掺杂和引入中间层的方法,阐述了目前国际上金属/β-Ga2O3欧姆接触的最新研究进展。总结了不同实验条件下可以获得的比接触电阻,目前可以获得的最低比接触电阻是4.6×10^-6Ω·cm^2。最后,预测未来金属/β-Ga2O3欧姆接触的主要研究方向是提高欧姆接触的热稳定性。
- 杨凯刁华彬赵超罗军
- 关键词：欧姆接触功率器件金属电极
