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多阵列忆阻器存算一体系统
随着人工智能、大数据、物联网、区块链等新一代信息技术兴起,数据量呈现爆炸式增长,传统计算系统的算力难以满足海量数据的计算需求。与此同时,摩尔定律逐渐放缓,单纯依靠提高集成度、缩小晶体管尺寸来提升芯片及系统性能的路径正面临技术极限,通过引入忆阻器新器件、模拟计算新范式、存算一体新架构,将拓展出全新的高性能人工智能芯片与系统,实现计算能力的飞跃。 目前被广泛使用的经典冯·诺依曼计算架构下数据存储与处理是分离的,存储器与处理器之间通过数据总线进行数据传输,在面向大数据分析等应用场景中,这种计算架构已成为高性能低功耗计算系统的主要瓶颈之一:数据总线的有限带宽严重制约了处理器的性能与效率,且存储器与处理器之间存在严重性能不匹配问题。忆阻器存算一体系统把传统以计算为中心的架构转变为以数据为中心的架构,其直接利用阻变器件进行数据存储与处理,通过将器件组织成为交叉阵列形式,实现存算一体的矩阵向量乘计算。忆阻器存算一体系统可以避免数据在存储和计算中反复搬移带来的时间和能量开销,消除了传统计算系统中的“存储墙”与“功耗墙”问题,可以高效、并行的完成基础的矩阵向量乘计算,未来极有潜力成为支撑人工智能等新兴应用的核心技术。 清华大学吴华强教授团队实现了材料与器件、电路设计、架构和算法的软硬件协同等多方面原始创新,解决了系统精度损失等被广泛关注的难题: 材料与器件创新。科研团队选择了电学特性稳定的二氧化铪作为忆阻层核心材料,提出了通过插入少量氧化铝层来固定离子分布、抑制晶粒间界形成的新理论,提出了引入热增强层的新原理器件结构,成功抑制了忆阻器非理想特性的产生。 电路设计创新。开发了一套忆阻器与晶体管的混合电路设计方法,提出“差分电阻”设计思想,采取源线电流镜限流设计,抑制了忆阻器电路中可能产生的各种计算误差。 算法创新。提出了混合训练算法,仅用小数据量训练神经网络并只更新最后一层网络的权重,即可将存算一体硬件系统的计算精度达到与软件理论值相同的水平。 “技术链”创新。从“单点技术突破”拓展到“技术链突破”,开发了针对忆阻器存算一体芯片的电子设计自动化(EDA)工具,打通了从电路模块设计到系统综合再到芯片验证的设计全流程。 上述理论和方法发表于《自然》《自然·纳米技术》《自然·通讯》等国际顶级期刊,以及被誉为“集成电路奥林匹克”的“国际固态电路大会”等顶级学术会议。研究成果被“国际半导体技术路线图”和30多部综述文章长篇幅引用。团队已在该研究方向申请国内外专利72项,其中30项已获得授权,知识产权完全自主可控。 团队已研制出全球首款忆阻器存算一体芯片和系统,集成了8个忆阻器阵列和完整的外围控制电路,以更小的功耗和更低的硬件成本大幅提升了计算设备的算力。全系统的计算能效比当前主流的人工智能计算平台——图形处理器(GPU)高两个数量级。团队还设计了一款基于130nm工艺研制的完整忆阻器存算一体芯片,在MNIST数据集上计算速度已超过市面上28nm工艺的四核CPU产品近20倍,能效有近千倍的优势。
清华大学 2021-02-01
多阵列忆阻器存算一体系统
项目成果/简介:随着人工智能、大数据、物联网、区块链等新一代信息技术兴起,数据量呈现爆炸式增长,传统计算系统的算力难以满足海量数据的计算需求。与此同时,摩尔定律逐渐放缓,单纯依靠提高集成度、缩小晶体管尺寸来提升芯片及系统性能的路径正面临技术极限,通过引入忆阻器新器件、模拟计算新范式、存算一体新架构,将拓展出全新的高性能人工智能芯片与系统,实现计算能力的飞跃。
清华大学 2021-01-12
光储一体能源系统研究与开发
 本项目针对光伏发电分散式接入电网的模式,设计了对电网友好可控的带储能装置的多端口变换器光储一体能源系统。应用环境有公共建筑、工业厂房和居民家庭等有公共电网的地方,或者无公共电网但有电力需求的地方如偏远山区、海岛等,该光储能源系统能够经过自我调节和控制与大电网互为支撑,向重要负载不间断供电等功能。 本项目成功开发50Kw光储一体能源系统,系统含有光伏端口、电池端口和交流端口,光伏组件通过Boost变换器接入直流母线;蓄电池通过双向DC/DC变换器也接在直流母线上;变换器的交流端口可以接电网,也能为三相负载供电,逆变器采用三相四线制结构,直流母线分裂电容的电压均衡由均压桥臂(S11,S12)平衡。本系统有三大特征:采用双路光伏MPPT输入,使安装在不同方向的光伏阵列最大限度获取太阳能;能量采用直流母线汇聚形式,降低了系统损耗和效率;负载接口分为重要负载和可控负载接口,确保系统维持对重要负载的供电,实现能量的平衡自治。 项目具有重大的科研价值,项目成功实现产品转化,将应用于海南某小区几个单元的供电系统,实现能量自给自足、余电上网模式,开启绿色环保、低碳节能的新用电方式。
上海交通大学 2021-04-13
一种超声波手术刀
本发明公开了一种超声波手术刀,包括刀头(1)、与刀头(1)连接的刀柄(2)、以及封装在外壳(3)内且与刀柄(2)连接的振动装置(4),所述外壳(3)与振动装置(4)之间设置有薄膜(7);所述外壳(3)封装振动装置(4)处沿轴向设有若干组轴向振动片(5);所述外壳(3)封装振动装置(4)及刀柄(2)处沿径向设有若干组径向振动片(6)。所述外壳(3)封装振动装置(4)处还开有若干刻槽(8)。本发明通过对传统超声手术刀的改进,实现了超声波手术刀的非接触支撑,解决了工作效率低,产热量大,不易散热的问题。
湖南大学 2021-04-10
一种超声波手术刀
本发明公开了一种超声波手术刀,包括刀头(1)、与刀头(1)连接的刀柄(2)、以及封装在外壳(3)内且与刀柄(2)连接的振动装置(4),所述外壳(3)与振动装置(4)之间设置有薄膜(7);所述外壳(3)封装振动装置(4)处沿轴向设有若干组轴向振动片(5);所述外壳(3)封装振动装置(4)及刀柄(2)处沿径向设有若干组径向振动片(6)。所述外壳(3)封装振动装置(4)处还开有若干刻槽(8)。本发明通过对传统超声手术刀的改进,实现了超声波手术刀的非接触支撑,解决了工作效率低,产热量大,不易散热的问题。
湖南大学 2021-02-01
一种神经外科手术托架
本实用新型提供了一种神经外科手术托架,包括移动底座、升降装置、两个手臂托架和头部托架,升降装置安装在移动底座上,两个手臂托架和头部托架通过水平旋转套筒安装在升降装置上,水平旋转套筒外侧设有旋转固定把手;两个手臂托架之间的角度可调,距离可调,手臂托架的高度可调,头部托架的高度和角度可调,本实用新型结构设计合理,使用方便,在实施神经外科手术的过程中能够方便的给医护人员的手臂和头部支撑,减轻了手术过程的痛苦,保证了手术的安全性。
青岛大学 2021-04-13
构建透明化离体模型
提出了一种采用脱细胞全肝器官作为透明化离体模型对血管栓塞进行评估的新策略。近年来脱细胞技术主要应用于可再生器官重建,该研究创新通过严格控制的脱细胞灌注方法开发了透明化离体肝脏,在脱洗细胞的同时保留了肝内的细胞外基质和整个脉管系统。相较于天然不透明的肝脏,脱细胞肝脏获得了半透明的外观,其脉管系统可以通过各种成像工具进行可视化,包括明场显微镜、荧光显微
南方科技大学 2021-04-14
天津大学“一体两翼”组织模式创新创业实践基地
为深入贯彻李克强总理对于天津大学创新创业工作做出的重要批示,响应国家双创战略,天津大学 “精心打造创新创业教育品牌”,探索创新创业教育的有效模式,天津大学自2015年构建了以创业学院和众创空间为依托,“一体两翼”的创新创业组织架构和运作模式。
天津大学 2022-08-11
科普手持式数码显微镜 科教数码一体显微镜
产品详细介绍产品参数:品牌 艾尼提产品类型高清摄像机,闪存摄像机传感器类型CMOS有效像素500万数字变焦10-500倍液晶屏尺寸2.7英寸对焦方式手动对焦对焦范围 0.5cm-5cm快门描述1/2-1/2000秒闪光灯(摄影灯)内置存储介质SD/SDHC卡最大支持容量16GB录制格式视频:AVI图片:JPEG录制时间90分钟动态影像VGA:640×480静态影像3M:2048×15361.3M:1280×960VGA:640×480USB接口USB2.0AV端子AV输出口HDMI接口支持电池类型4×AA电池菜单语言简体中文,繁体中文,英语,德语,意大利语,葡萄牙语,俄语,法语,西班牙语其它性能自动关机:1分钟,3分钟,5分钟产品尺寸115×69.8×24.6mm产品重量87g(仅机身)质保时间保修1年,3个月内包换客服电话400-680-6765应用领域专业检测电路板、印刷品、纺织、动植物观测。
北京爱迪泰克科技有限公司 2021-08-23
海信交互式触控一体机增强版WR系列
海信交互式触控一体机增强版WR系列,具备差异化功能,配置高且用户体验好,创新性的 加入AI智能识别,NFC权限管控,以及摄像头和麦克风功能,迎来全新智慧课堂。将触控层与显示层全面贴合,滤除空气层减 少反射,可视角度更高,画面更清晰。内置摄像头人脸识别进行教室设备管控,秒 刷人脸简化解锁操作,保障设备安全。全流程教学数据一站式融通,实现高效互动 课堂。高配教学系统,高速引擎运转工作,帮助多 媒体课件流畅播放、不卡顿。密码锁,按键锁,NFC联动校园一卡通等多 重设备权限管理方式,助力设备管控,保障信 息安全。全新白板,全新教学工具,支持智能绘图,智 能绘表,智能书写,智能无处不在,让教室更 智慧,教学更省力。
青岛海信商用显示股份有限公司 2021-08-23
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