一、项目简介 随着AlphaGo及其Zero的相继推出，近年来以神经网络计算为基础的深度学习及相关优化算法已成为人们研究AI的热点。深度学习算法在AlphaGo中的成功应用主要是依赖神经网络监督学习的网络层次及神经元数量提升，而其Zero的应用不同则是在于引进了博弈优化的思想，这就给以并行计算为核心的神经网络优化算法理论研究提供新的思路。 鉴于传统神经网络优化算法面临非全局优化的难题，我们基于吉布斯分布采样优化计算，提出一种以脉冲神经元构成的混合网络结构动力学系统来实现的神经网络全局优化算法，引进纳什平衡理论来优化的神经网络计算方案，并设计一款相应的通用神经网络并行处理器芯片，以新型芯片编程架构模拟人脑功能进行感知、行为和思考新型芯。 二、前期研究基础 本团队主要是由厦门大学福建省集成电路设计工程技术研究中心、厦门大学集成电路设计与测试分析福建省高校重点实验室的教师与学生组成的，主要从事人工智能、网络通讯、集成电路设计、纳米单电子器件等方面的研究工作，并积累了深厚的研究基础。团队首席科学家郭东辉教授十多年前曾在美国加州Berkeley 大学非线性电路实验室访问，从事有关细胞神经网络(CNN)有关课题的研究，先后主持国家自然科学基金项目五项，其中与神经网络研究内容相关的有两项，分别是《视觉神经网络光电集成系统的研究》(批准号：69686004)和《混沌神经网络加密算法及其相应集成电路的设计研究》(批准号：60076015)。 本团队同时也是厦门市集成电路设计公共服务平台的主要技术支撑单位。在厦门市科技重大专项经费的支持下，我们配备了开展模拟及数字SOC 芯片设计所需要的各种EDA 工具和IC 测试设备。此外，厦门集成电路设计公共服务平台也是TSMC、SMIC 等芯片制造厂重要合作伙伴，并与厦门联芯、三安集成等芯片制造厂也有长期的合作协议，可以进行包括射频及功率芯片在内各类模拟及数字SOC 芯片的设计流片。同样，在学校211 和985 经费的支持下，本团队也独立配备了8 台IBM 服务器分别运行MATLAB、OPNET、SPW、ANSYS、Silvaco TCAD 等系统设计与器件工艺仿真工具。本团队所在的微电子与集成电路学科也已列入我校“双一流”建设学科，有关类脑芯片设计相关课题研究所需要的科研环境建设将得到重点支持。特别是厦门联芯公司在量产后，已将本团队作为其先导技术开发的重要合作伙伴，也委托我们开发相应的器件模型及电路工艺库。在厦门火炬高新区及厦门市IC 平台的支持下，厦门联芯公司还可以为我们团队提供免费的MPW流片业务。 自2009年，本团队与福建新大陆电脑股份有限公司签署 “共建SoC联合实验室”以来，基于该平台，每年合作项目经费近百万，同时还完成了多项横向合作项目：面向金融、税控的专用信息处理与控制SoC芯片开发、安全密码算法研究、区块链接技术研究等等，培养了大批优秀的硕士毕业生；厦门市美亚柏科信息股份有限公司是本团队的长期合作伙伴之一。 总之，不管从算法理论研究还是从应用技术开发来看，本课题组已具备相当优秀的研究基础和研究经验，以及显著的前沿技术攻关能力。 三、应用技术成果我们的相关研究成果也得到企业界的重视和肯定，课题组先后承担过如深圳 华为公司首歀交换芯片项目的调度算法设计、福建新大陆首款二维码识别芯片的算法及后端版图综合设计、台湾盛群公司首款32 位处理器及专用处理器编译器开发和厦门元顺公司多款电源管理芯片的设计。最近课题组还为我国某研究机构开发28nm 的低功耗设计流程专门设计一款挂载加可重构解密算法协处理器的32 位通用处理器验证芯片。

研究团队通过设计金属—分布式布拉格反射器优化单光子探测器芯片的光学性能，完成低本征暗计数的单光子探测器芯片的全自主化设计与制备，实现了单光子探测器芯片的全国产化，为解决国家亟需的前沿科技问题迈进了重要一步。

本实用新型提供了一种具有翻转芯片功能的芯片吸取装置，包括 Z 向高度调节与支撑机构、翻转驱动机构、芯片吸取机构，Z 向高度调节与支撑机构将芯片吸取机构移动到适宜高度，翻转驱动机构驱动芯片吸取机构旋转，芯片吸取机构包括直线导向运动部件和芯片吸取元件，直线导向运动部件内设有直线轴承和弹簧，直线导向轴从上往下穿过直线轴承和弹簧，其端部连接芯片吸取元件，由于弹簧的缓冲作用，芯片吸取元件将芯片吸住后跟随芯片上升一定的高度，再在翻转驱动机构的作用下旋转到达芯片供给位置。本实用新型一方面避免了非接触式吸取的不可靠

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

本项目提出一种基于数据总线工作模式可切换的超导量子计算机芯片结构设计(发表于国际一流期刊PRB，2005)，相比于美国Google公司、IBM公司、加拿大D-Wave公司的超导量子计算机芯片而言，具有更强的纠错和避错品质，更易于实现大规模阵列集成。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 提出一种基于数据总线工作模式可切换的超导量子计算机芯片结构设计(发表于国际一流期刊PRB，2005)，相比于美国Google公司、IBM公司、加拿大D-Wave公司的超导量子计算机芯片而言，具有更强的纠错和避错品质，更易于实现大规模阵列集成。技术上已经实现了全国产设备工艺线上，芯片电路单元核心器件-约瑟夫森结和共面波导超导谐振器的自行设计制造，在极低温环境下完成了单元器件性能的标定和检验。

光收发芯片是光收发模块中的集成电路，并不包括激光芯片，是指光纤宽带网络物理层的主要基础芯片，包括跨阻放大器、限幅放大器、激光驱动器三种。它们被用于光纤传输的前端，来实现高速传输信号的光电、电光转换，这些功能被集成在光纤收发模块中。

围绕自主通用处理器，研发操作系统及其之上的核心 API 软件，支撑国家信息化建设，并致力于构建区别于 Wintel 和 AA 之外的世界第三套信息化生态体系 。

产品详细介绍 　　概述： 　　1.0625Gbps至4.25Gbps单芯片集成的低功耗SFP+多速率限幅 　　放大器和VCSEL驱动器高速光收发芯片(EP110) 　　EP110为高度集成的限幅放大器和VCSEL驱动器，设计用于数据传输速率高达8.5Gbps的1x/2x/4x/8x光纤通道传输系统以及10.3125Gbps数据传输速率的10GBASE-SR传输系统。器件采用+3.3V单电源供电，这款低功耗、集成限幅放大器、VCSEL驱动器和微控制器三合一的高集成单芯片。平均光功率由平均功率控制环路(APC)控制，该控制环路通过连接至VCSEL驱动器的3线数字接口控制、所有差分I/O为50欧姆传输线PCB设计提供最佳的背板短接。EP110集成一个微处理器，可以实现SFF8472协议的数字监控接口要求，可通过固件实现高级Rx设置(模式选择、LOS门限、LOS极性、CML输出电平、信号通道极性)和Tx设置(调制电流、偏置电流、极性、眼图交叉点调制)，无需外部微处理器和外部元件。 　　EP110采用无铅、5mm*5mm、40引脚QFN封装。 　　1.0625Gbps至10.32Gbps单芯片集成的低功耗SFP+多速率限幅 　　放大器和VCSEL驱动器高速光收发芯片(EP112) 　　EP112为高度集成的限幅放大器和VCSEL驱动器，设计用于数据传输速率高达8.5Gbps的1x/2x/4x/8x光纤通道传输系统以及10.3125Gbps数据传输速率的10GBASE-SR传输系统。器件采用+3.3V单电源供电，这款低功耗、集成限幅放大器、VCSEL驱动器和微控制器三合一的高集成单芯片。平均光功率由平均功率控制环路(APC)控制，该控制环路通过连接至VCSEL驱动器的3线数字接口控制、所有差分I/O为50欧姆传输线PCB设计提供最佳的背板短接。EP112集成一个微处理器，可以实现SFF8472协议的数字监控接口要求，可通过固件实现高级Rx设置(模式选择、LOS门限、LOS极性、CML输出电平、信号通道极性)和Tx设置(调制电流、偏置电流、极性、眼图交叉点调制)，无需外部微处理器和外部元件。 　　EP112采用无铅、5mm*5mm、40引脚QFN封装。 　　1.0625Gbps至14Gbps单芯片集成的低功耗SFP+多速率限幅 　　放大器和VCSEL驱动器高速光收发芯片(EP116) 　　EP116是一款低功耗、集成限幅放大器、VCSEL驱动器和微控制器三合一的16G SFP+高集成高速光收发芯片,工作在高达14Gbps的数据速率、非常适合以太网和光纤通道应用。在EP116的发射和接收路径上集成了CDR功能，解决了大多数高速系统存在的信号失真问题。平均光功率由平均功率控制环路(APC)控制，该控制环路通过连接至VCSEL驱动器的3线数字接口控制、所有差分I/O为50欧姆传输线PCB设计提供最佳的背板短接。EP116集成一个微处理器，可以实现SFF8472协议的数字监控接口要求，可通过固件实现高级Rx设置(模式选择、LOS门限、LOS极性、CML输出电平、信号通道极性、去加重)和Tx设置(调制电流、偏置电流、极性、可编程去加重、眼图交叉点调制)，无需外部微处理器和外部元件。 　　EP116采用无铅、6mm*6mm、48引脚QFN封装。 　　特点： 　　3.3供电时，功耗仅为500mW 　　工作速率高达10.32Gbps 　　10.32Gbps下，具有5mVp-p接收灵敏度 　　Rx和Tx极性选择 　　可调节触发LOS报警电平 　　LOS极性选择 　　能够向100欧姆差分负载提供高达12mA的调制电流 　　偏置电流高达19mA 　　Rx输出可选择去加重 　　支持SPI EEPROM和IIC EEPROM 　　可调节调制输出的眼图交叉点 　　工作温度: -40度 到 90度

针对生化芯片加工新技术,根据生化样品特征，按照整体、高效设计，制备 出生化芯片，具有适应面广、直观，无创，高效等优点，在生物医学、食品安全 生化芯片加工等方面都具有广泛的应用前景。

成果介绍人体器官芯片的成功研发将有力推动我国生物医疗用芯片制造技术的发展，建立全新的生命科学实验方法；能够有效减少新药研发等对动物和临床实验的依赖，加速新药研发的流程并减少研发投入技术创新点及参数微缩人工器官，以实现对人体器官功能的模拟。器官芯片高内涵装置的设计和制造，开发了标准芯片系统及器官特异性生物材料市场前景疾病模型，药物评估，个性化医疗。