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一种流水线架构的零知识证明隐私计算专用加速芯片
1. 痛点问题
数据是数字经济时代的核心生产要素，但数据在自由流通或共享中才能产生更大价值。数据的隐私计算对保护数据安全，实现数据共享与协作应用，破除数据孤岛，提供合法合规的监管抓手，最大化释放数据价值有重大的现实价值。
零知识证明、安全多方计算、差分隐私、同态加密等现代密码学算法具有坚实完善的理论基础，可以提供最为可靠的数据保护方式。例如，零知识证明算法已经在学术界和工业界受到了广泛关注，应用于可信计算、区块链扩容、匿名货币等多种场景。然而，受制于算法的复杂度和硬件的计算能力，现有零知识证明等隐私计算性能仍比明文计算慢两到三个数量级，难以有效实现产业化。
2. 解决方案
本成果提出了一种高效的流水线芯片架构，显著提升了以零知识证明为核心的多种隐私计算和区块链应用中的数据处理性能和效率。本成果以算法为核心、以数据流为参考、以芯片实现为目的，通过全流水设计，优化芯片性能、面积和功耗，多维度解决隐私计算的算力不足问题，致力于成为新基建“数据价值互联网”的基础设施。
本成果所提出的芯片架构包含两个子系统。第一个子系统主要处理有限域上的高次多项式计算。通过利用傅里叶变换分解庞大的计算任务，同时对底层模块进行定制化流水线设计，并利用数据分片、片上转置等技术优化对数据流的控制。第二个子系统主要处理椭圆曲线上的大规模模幂运算。采用计算复杂度最优的Pippenger算法与定制化的数据流和底层流水线控制，并结合实际场景下的系数分布规律采用简单高效的任务分配机制，用最小的控制逻辑实现负载均衡。
清华大学
2021-09-15
中国科大实现硅基量子芯片中自旋轨道耦合强度的高效调控
郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作，在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控，为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质提供了重要的指导意义。
中国科学技术大学
2022-06-02
科技部关于发布国家重点研发计划“信息光子技术”等重点专项2022年度项目申报指南的通知
国家重点研发计划深入贯彻落实党中央关于科技创新的决策部署，坚持“四个面向”总要求，积极探索“揭榜挂帅”等科技管理改革举措，全面提升科研投入绩效
科技部
2022-04-25
高性能自适应红外焦平面探测系统芯片及其应用技术研究
本项目整体技术通过产学研用相结合，已得到充分的推广应用。本成果申请专利85项，其中授权34项，发表SCI/EI论文69篇；本项目攻克了片上自适应补偿与校正、输出数字化、智能图像增强等关键技术；研制出了目前国际上最先进的智能灵巧型焦平面探测系统芯片；解决了系统芯片低噪声、低温漂、高均匀性、智能灵巧化的瓶颈问题；实现了焦平面向单片集成片上系统的跨越式发展。经权威检测和鉴定：该成果的综合技术指标达到国际先进水平，其中RMS噪声电压（325.3 µV）、固定图像噪声电压（12.1mV）居国际领先”。
电子科技大学
2021-04-14
用于集成系统和功率管理的多层次系统芯片低功耗设计技术
本成果面向国家亟需的复杂系统集成和功率管理等应用，采用多层次设计的指导思想，研究并突破了系统芯片多层次低功耗关键设计技术，提出了复杂片上网络系统建模、低功耗路由及互连、超低功耗模拟电路 IP 设计技术和高效率集成化功率转换和功率管理技术。提出的系统芯片低功耗多层次设计技术广泛适用于系统集成芯片、数模混合集成以及功率管理和功率转换系统，显著降低了数字信号处理器、多模多频移动基带等芯片的功耗水平，使单片功耗由瓦级降低到毫瓦级，具有广泛的适应性和兼容性。
NOC 模拟器软件支持二维和三维的 Mesh、Torus、Clustered Mesh、Clustered Torus 拓扑结构类型，交换机制为 Wormhole，路由算法为 XY 路由算法，通信模式支持 uniform 和 hotspot 模式，数据包长度可调，片上通信量可配置，最终能评估片上网络系统芯片的跳转延迟等各种延迟时间参数、仲裁能耗等各种能耗参数、实际包产生率、产生成功率、数据包分布等性能和功耗参数。
图1 NoC仿真软件
图2 绿色节能AC/DC功率转换器芯片
西安电子科技大学
2022-11-02
一种双模一体化红外面阵电控液晶微透镜芯片
本发明公开了一种双模一体化红外面阵电控液晶微透镜芯片，包括双模一体化红外面阵电控液晶微透镜和驱控信号输入端口，双模一体化红外面阵电控液晶微透镜为 m×n 元，其中，m、n 均为大于 1的整数，双模一体化红外面阵电控液晶微透镜采用液晶夹层结构，且上下层之间顺次设置有第一基片、第一平板电极层、第一电隔离层、图案化电极层、第二电隔离层、第一液晶定向层、液晶层、第二液晶定向层、第三电隔离层、第二平板电极层、第二基片，第一平板
华中科技大学
2021-04-14
一种基于微流控芯片粒子捕获式的单粒子散射测量装置
本发明公开了一种基于微流控芯片粒子捕获式单粒子散射测量 装置，包括光源、分光光路、测量对准组件、探测组件和微流控芯片。 结合 Mie 散射理论计算的理论散射曲线参照，完成单粒子圆周范围内 大角度范围散射场的测量；同时由于结合了微流控芯片技术，解决了 单粒子的捕获和单粒子环境的构建问题。
华中科技大学
2021-04-14
一种微流控芯片及其在单分散纳米颗粒制备中的应用
本发明公开了一种微流控芯片及其在单分散纳米颗粒制备中的 应用。所述芯片包括内管、外管和外管进样头；所述内管与外管共中 心轴套接；所述内管一端为尖端出样口，深入外管内部，内管另一端 为进样口，伸出外管外部；所述外管进样头嵌合在外管管壁上。本发 明提供的微流控芯片结构简单，使用寿命较长，具备各向均一性，制 备的纳米颗粒单分散性好，粒径一致。
华中科技大学
2021-04-14
清华大学交叉信息研究院段路明课题组成功制备飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态
清华大学交叉信息研究院段路明研究组在微波量子信息处理领域取得重要进展，首次在实验中借助超导量子电路成功制备了相干态飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态，并验证了不同“猫”态之间以及多体“猫”态和超导量子比特之间的量子纠缠。
清华大学
2022-03-16
一种用于组织/器官芯片集成制造的三维打印方法及装置
本发明涉及一种用于组织/器官芯片集成制造的三维打印方法及装置，包括以下步骤：1)设计三维芯片的三维结构图，并转化为片层图形文件格式；2)开启三维打印装置，将打印墨水吸入各个喷头中；导入片层图形文件；3)三维打印装置分别将主体材料打印墨水、牺牲材料打印墨水和不同的细胞打印墨水打印到底板系统预先设计的位置；4)重复步骤3)逐层累积完成三维芯片结构打印，直至片层图形文件打印完成；5)加热或制冷整体打印完成的三维芯片，使通道牺牲材料变为溶胶态；6)将变为溶胶态的通道牺牲材料使用移液枪吸出，去除通道牺牲材料，形成完整的三维芯片结构；7)对未被融化的细胞打印墨水材料进行交联，灌流培养基。
清华大学
2021-04-10