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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
基于传热传质过程的吸附式制冷循环分析体系
项目成果/简介:吸附床由6个吸附单元组成,吸附单元为壳管式换热器,吸附工质对是活性炭-氨.利用多孔介质中流体流动的概念,建立一个吸附单元的数学模型,模拟结果与实验结果显示出很好的一致性.同时得出了吸附床内某种平均温度和平均压力的分布规律.
上海交通大学 2021-04-10
预制装配式束柱钢结构建筑体系
预制装配式束柱钢结构建筑体系是针对多高层钢结构住宅提出的一种工业化建筑 体系。该体系以 2 根柱组成单片束柱,代替传统的单根结构柱。使组合后框架梁可以在 平面两个方向的一定范围内错位搭接,即可满足住宅建筑平面灵活分割的需要,又满足 结构构件的规整布置,从而给建筑和结构设计都带来较大的灵活性。此外,该体系在建 筑方面应用模数化的设计思想,优选模数,采用模数网格定位、以及模数协调的原则, 使该体系可以向工业化生产方向发展。 柱采用焊接或轧制 H 型钢、矩形钢管,单片束柱由两根钢柱和其中的钢梁在工厂焊 接为一个束柱构件。在符合建筑使用要求的前提下,部分束柱单元可内嵌支撑或屈曲约 束组合钢板剪力墙,做成有抗侧刚度的构件,提供整个体系需要的抗侧刚度。 作为一种预制装配式的新型建筑体系,现场的构件节点连接均为螺栓连接,可以大 大大加快施工速度,并且现场安装质量易于保证。
同济大学 2021-04-13
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
村镇建筑新型抗震节能结构体系与成套技术
北京工业大学 2021-04-14
基于真实项目的平台式创新创业教育体系
以《创业学:服务创新与商业模式构建》教材为理论架构,围绕书中的核心理论展开常规的“学者+企业家”研讨,围绕书中的基础理论展开理论研究和工具开发,启动构建“基于真实商业项目”的创业教育研究数据库。
上海大学 2022-08-12
多组分颗粒体系床内分级流化反应器
本实用新型涉及化工机械领域,提供了一种多组分颗粒体系床内分级流化反应器,包括设置有反应腔的床体,所述床体的底部设置有进风管,进风管上方设置有布风板,布风板上方的床体侧壁上设置有与反应腔相通的进料通道;所述反应腔内部设置有隔离器,所述隔离器上下敞口,所述隔离器的下端覆盖布风板的风孔且与布风板之间设置有循环通道;隔离器的侧壁与床体的侧壁之间设置有循环间隙,所述循环间隙处的床体侧壁上设置有二次进风结构,所述二次进风结构设置有向上的上出风孔;所述隔离器上方的床体上设置有出料口。本装置,物料在床内循环,缩短了循环周期,避免了物料和热能的耗损,有利于节约成本,提高时空产率。
四川大学 2017-12-28
一种用于烯烃氧化的催化体系及应用
本发明公开了一种用于烯烃氧化的催化体系,属于有机催化领域,其为钯盐、非氧化还原活性金属盐溶于溶剂中形成的溶液,所述溶剂为有机溶剂和水形成的混合液;所述溶液中,钯盐与非氧化还原活性金属盐的摩尔比为1︰2~10,且钯盐的浓度为1毫摩尔/升~10毫摩尔/升。本发明还提供了采用如上所述的催化体系进行烯烃催化氧化的方法。本发明中催化体系能使反应体系简单、易于实现、原子利用率高、污染小,并且其反应效率高、成本低廉。
华中科技大学 2021-01-12
构筑近红外发射的超分子人工光捕获体系
东南大学化学化工学院青年教师陈旭漫博士在国际顶级期刊《Angewandte Chemie(德国应用化学)》上发表题为“Efficient Near-Infrared Emissive Artificial Supramolecular Light-Harvesting System for Imaging in Golgi Apparatus”的学术论文。 光捕获过程作为将自然光进行捕获、能量转化并利用的步骤,是植物光合作用中第一个也是十分重要的过程。构筑人工光捕获体系对于光能的利用具有重要意义,但目前构筑具有高效人工光捕获体系仍存在很大挑战。 东南大学研究团队利用“杯芳烃诱导聚集”策略,设计合成两亲磺化杯芳烃和阳离子型萘基吡啶衍生物作为荧光给体在水溶液中自组装,并引入尼罗蓝作为荧光受体分子,成功构筑了近红外发射的超分子人工光捕获体系。
东南大学 2021-04-11
XM-D023锥体系(皮质核束)电动模型
XM-D023锥体系(皮质核束)电动模型   XM-D023锥体系(皮质核束)电动模型演示面神经、舌下神经的核上下瘫和皮质核束的正常通路。   一、显示内容: ■ 椎体系:演示由中央前回和中央旁小叶前部的巨型椎体细胞和其他类型的椎体细胞以及额、顶叶部分区域的椎体细胞的轴突共同组成椎体束,其中一部分下行至脊髓的纤维束,另一部分止于脑干脑神经运动核的纤维束。 ■ 面神经核核上瘫:演示核上运动神经元受损,产生对侧眼裂以下的面肌瘫痪,表现病灶为对侧鼻唇沟消失,口角低垂并向病灶侧偏斜,流涎,不能鼓腮、露齿等。 ■ 面神经核核下瘫:演示面神经核核下神经元受损,可致病灶侧所有面肌瘫痪,额横纹消失,眼不能闭,口角下垂,鼻唇沟消失等。 ■ 舌下神经核核上瘫:演示舌下神经核核上神经元受损,可产生伸舌时舌尖偏向病灶对侧。 ■ 舌下神经核核下瘫:演示舌下神经核核下神经元受损,可产生全部舌肌瘫痪,伸舌时舌尖偏向病灶侧。   二、技术参数: ■ 尺寸:34×34×81cm ■ 材质:PVC材料+木框   三、标准配置: ■ XM-D023锥体系(皮质核束)电动模型:1台 ■ 电源线:1根 ■ 说明书:1册 ■ 保修卡合格证:1张
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
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