您现在的位置是: >>正文
北京大学首次实现碳纳米管张量处理器芯片 – 材料牛
7人已围观
简介面向人工智能应用的数据密集型计算任务的增长需要更高算力和更高能效的计算芯片,然而传统的硅基半导体技术越来越难以满足爆发式增长的数据处理需求。一个极具前景的的解决方案,就是将晶体管技术的革新与芯片架构的 ...
面向人工智能应用的北京数据密集型计算任务的增长需要更高算力和更高能效的计算芯片,然而传统的大学硅基半导体技术越来越难以满足爆发式增长的数据处理需求。一个极具前景的首次实现的解决方案,就是碳纳将晶体管技术的革新与芯片架构的创新结合起来,以最大化地提升芯片的米管算力和能效。目前硅基运算芯片的张量进步主要依赖于硬件架构的创新,然而,处理构建芯片的器芯硅基互补金属氧化物半导体晶体管,进入了尺寸缩减、片材功耗剧增的料牛困境,亟需发展超薄、北京高载流子迁移率的大学半导体作为沟道材料,期望构建比硅基CMOS晶体管具有更好可缩减性和更高性能的首次实现晶体管。碳纳米管具有优异的碳纳电学特性和超薄结构,碳纳米管晶体管已经展现出超越商用硅基晶体管的性能和功耗潜力,因此是米管构建未来高效能运算芯片的主要器件技术。
北京大学电子学院、碳基电子学研究中心彭练矛-张志勇团队,基于碳纳米管晶体管这一新型器件技术,结合张量运算的特点,设计了高效的脉动阵列架构,成功制备了世界首个碳纳米管基的张量处理器芯片(如图1),用于加速卷积神经网络运算。
图1 基于碳纳米管晶体管构建的张量处理器
该碳基张量处理器芯片由3000个碳纳米管场效应晶体管构成,可以执行2位卷积运算和矩阵乘法运算。采用脉动阵列架构构建,可以并行执行2位整数乘法累加操作,可准确地提取图像轮廓(图2)。基于此碳基张量处理器芯片进一步搭建了五层卷积神经网络,可以执行MNIST图像识别,准确率高达88%,功耗仅为295µW,是所有新型卷积加速硬件技术中的最低功耗(图3)。系统仿真结果表明,采用180nm技术节点的碳基晶体管,主频可以达到850MHz,能量效率超过1TOPS/w,这证明了碳基张量处理器,在面向未来AI应用场景中具有更强的算力和更高的能量效率。
图2 图像轮廓提取结果
图3 卷积神经网络与手写数字识别结果
相关研究成果以题为“碳纳米管张量处理器”(A carbon-nanotube-based tensor processing unit)的论文,于7月22日在线发表于《Nature Electronics》(https://www.nature.com/articles/s41928-024-01211-2),并被Nature Electronics作为热点工作报导。北京大学电子学院碳基电子学研究中心的司佳助理研究员为该论文的第一作者,彭练矛院士和张志勇教授为通讯作者,北京邮电大学的张盼盼特聘研究员为共同一作。
彭练矛教授
中国科学院院士,北京大学电子学院院长。1994年获首批国家杰出青年科学基金资助,1999年入选首届教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。长期从事碳基电子学领域的研究,做出一系列基础性和开拓性贡献。四次担任国家“973计划”、重大科学研究计划和重点研发计划项目首席科学家。在《科学》《自然》等期刊发表SCI论文400余篇。相关成果获国家自然科学二等奖(2010和2016年)、高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)自然科学一等奖(2013年)、北京市科学技术一等奖(2004年),入选中国科学十大进展(2011年)、中国高等学校十大科技进展(2000和2017年)、中国十大科技进展新闻(2000和2023年)。个人获何梁何利基金科学与技术进步奖(2018年)、全国创新争先奖(2017年)、推动“北京创造”的十大科技人物(2015年)、全国优秀博士学位论文指导教师(2009年)、北京大学首届十佳导师(2013年)等荣誉。
张志勇教授
北京大学电子学院教授,纳米器件物理与化学教育部重点实验室主任,北京大学碳基电子学研究中心副主任。主要从事碳基纳米电子学方面的研究,探索基于碳纳米管的CMOS集成电路、传感器和其他新型信息器件技术,并推进碳基信息器件技术的实用化发展。在Science, Nature electronics等学术期刊上发表SCI论文200余篇,SCI他引11000余次,H因子56。部分工作获得中国高校十大科技进展、国家自然科学二等奖、中国科学十大进展。曾入选国家基金委杰出青年基金、国家万人计划-科技创新领军人才、万人计划-青年拔尖人才计划、国家基金委优秀青年科学基金。获得中国青年科技奖、茅以升北京青年科技奖。主持包括国家重点研发计划项目等10项国家级项目和5项省部级项目。
司佳 (第一作者)
北京大学电子学院碳基电子学研究中心助理研究员, 2019年于北京大学物理电子所获得博士学位,主要研究方向为新原理电子器件、存算一体芯片、以及高能效碳基运算电路的研制。主持中国国家自然基金面上项目、K*W 1** **JQ项目、科技部重点研发项目、新加坡国家研究基金会、新加坡科技研究局等项目,以第一作者在国际顶级学术期刊Nature Electronics、Nature Communications、ACS Nano、IEEE TED上发表相关研究成果。
张盼盼 (共同第一作者)
北京邮电大学集成电路学院特聘研究员,2017年于北京大学物理电子所取得理学博士学位。主要从事基于后摩尔新型微纳电子器件的设计-协同优化设计方法学研究,包括TCAD和SPICE模型开发、PDK和标准单元库开发以及集成电路设计等。在Nature Electronics, Nature Communications, Nano Letter, IEEE TED, APL等杂志和会议上发表学术论文二十余篇。
Tags:
相关文章
探探疑似被下架是若何回事 探探为甚么被下架?
探探疑似被下架是若何回事 探探为甚么被下架?文章做者:网友浑算宣告时候:2019-04-29 11:44:17去历:www.down6.com今日诰日早上,有网友称正在安卓操做商展已经出法降降社交硬件 ...
阅读更多龙图光罩上岸上交所 拟募资超6亿元挨算下端半导体芯片掩模版制制
远日,深圳市龙图光罩股份有限公司(股票简称:龙图光罩,股票代码:688721)正在上交所科创板敲锣上市。龙图光罩的主营歇业为半导体掩模版的研收、斲丧战收卖,是国内稀缺的自力第三圆半导体掩模版厂商。公司 ...
阅读更多三星招供HBM3E芯片经由历程英伟达测试
远日,有闭三星的8层HBM3E芯片已经由历程英伟达测试的报扶激发了普遍闭注。可是,三星电子锐敏对于此传讲传讲风闻妨碍了回应,收略展现该报道真正在不患上真。据三星电子夷易近圆展现,他们出法证实与客户相闭 ...
阅读更多
热门文章
最新文章
友情链接
- 苏州小大教Adv. Funct. Mater.综述:用于光电化教水份化的三氧化钨纳米挨算:质料工程战载流子能源教历程调控 – 质料牛
- 把握第一性道理硬件操做及固体物理与概况合计 便去质料人合计实习营(6月 北京) – 质料牛
- 郭万林团队Nat. Nanotechnol.:探测两维同量结中的范德华相互熏染感动 – 质料牛
- 西北交通小大教鲁雄教授团队Nature Co妹妹unications:植物启规画态女茶酚化教激发的超强粘附水凝胶 – 质料牛
- 德国亚琛财富小大教Acta Mater.:溅射Ti1
- Acc. Chem. Res.:基于三芳基胺的超份子散开物的挨算、能源教战功能钻研 – 质料牛
- 济北小大教杨少黑等Advanced Energy Materials:柔性齐有机下储能稀度介电薄膜储能电容器 – 质料牛
- 今日Nature铁电质料的宽峻大收现:室温极性斯格明子的不雅审核 – 质料牛
- 佐治亚理工教院JACS: Li异化后退P2型钠正极P2
- 教育部拟建设1万个国家一流本科业余面 质料类240个化教类148个 – 质料牛
- 以色列理工教院AFM:两维场效应晶体管介电质料的实际钻研 – 质料牛
- 西北交小大杨维浑J. Mater. Chem. A:一种经由历程离子限域效应真现极低自放电率的固态超级电容器 – 质料牛
- 好国西北小大教AFM综述:先进功能去世物质料用于再去世医教工程中干细胞递支 – 质料牛
- 剑桥小大教A.L. Greer天津小大教A. Inoue Acta Mater.:操做下熵开金制备新型晃动的下强纳米开金 – 质料牛
- 台小大刘如熹团队 Angew: Sr(LiAl3)1
- 中科院少秋应化所 直晓刚团队 Angew: 去世物相容的非均相MOF
- 盘面一年多去十小大新删期刊 您准备投哪一个?影响果子将是多少 – 质料牛
- Nano Energy :仿去世鱼振动感应熏染器的磨擦电振动传感器可正在任意深入仄里上构建智强人机交互界里 – 质料牛
- 2019年3月质料&化教类科研岗位应聘疑息汇总 – 质料牛
- 德国亚琛财富小大教Acta Mater.:溅射Ti1
- 剑桥小大教A.L. Greer天津小大教A. Inoue Acta Mater.:操做下熵开金制备新型晃动的下强纳米开金 – 质料牛
- 北科小大范丽珍JMCA启里:三明治挨算MXenes@C纳米球助力下倍率长命命镁电池 – 质料牛
- 天津小大教启伟团队AFM:下导热弹性复开质料 – 质料牛
- Nano Lett. : 拓扑尽缘体BiSbTeSe2中拓扑概况态反强局域化效应的定量阐收 – 质料牛
- 国家纳米科教中间Adv. Mater. 综述:定制纳米质料靶背肿瘤相闭巨噬细胞 – 质料牛
- 北洋理工小大教赵彦利&重庆理工小大教杨晨龙团队JACS:小大里积、柔性、透明、长命命散开物基磷光膜 – 质料牛
- 联念“投票卖国”是若何回事?联念投票使命齐解稀
- 彩库宝典是做甚么的?彩库宝典足机app正在哪下载?
- 抖音17岁粤语女声版谁唱的
- 忆联推出企业级SATA SSD UM311b,提供晃动牢靠的存储处事
- 九识智能宣告新款无人车Z5 2024,拆载禾赛AT128激光雷达
- 今日起,水车票候补购票处事不分中减支任何用度
- 安森好(onsemi)将携重磅CMOS图像传感器明相Vision China
- iOS12.3正式版安拆不了更新若何办?ios12.3正式版更新掉踪败的处置格式
- Nano Letters:经由历程纳米薄膜自卷直天去世纳米卷战纳米螺旋线的无侵蚀超快制备 – 质料牛
- 硬银与TempusAI携手,挨制医疗AI开资公司
- 数明半导体推出下效节能的机电驱动芯片SLM8837
- 996是甚么意思 甚么是99六、807工做制?
- 腾讯QQ小法式甚么光阴上线?腾讯QQ小法式上线进心
- 麻省理工 Nat. Chem.:机械进建又一佳做!深度进摧残念靶背核的非去世物微卵黑 – 质料牛
- 2019年5月9日NBA西部半决赛10:30水箭VS怯妇G5视频直播
- AI正在无线接进网中的价钱
- vivo Pad3开启预卖,拆载天马屏幕妄想
- 慧能泰新推出单心PD战讲快充妄想HUSB338E
- 刚收了个Nature,正在思考该若何办 – 质料牛
- iOS 13有哪些新功能?iOS13功能曝光
- 北卡罗去纳小大教黄劲松团队Science:晃动下功能钙钛矿组件的钙钛矿衬底界里 – 质料牛
- 台积电删资日本、好国设厂,百亿投资彰隐齐球挨算定夺
- 520被扇52个耳光是若何回事?520被扇52个耳光视频
- 西安奔流女车主维权最新仄息:漏油车是客岁款,疑已经库存十个月
- 新思科技推出业界尾款PCIe 7.0 IP处置妄想
- 珠海泰芯枯获2023年珠海下新区知识产权证券化融资坐异减进企业奖
- 2021尾个IF超15的4本期刊,最新仄息一览! – 质料牛
- 微疑黑包战转账有甚么辩黑?那6面您必需知讲
- Cell姊妹刊:Matter、Joule战Chem您理当体味一下! – 质料牛
- AMD EPYC 9554处置知足下频率、多线程所需
- 奔流女车主维权:与利之星告竣换车赚偿等战解战讲
- 晶科能源自动拷打光储操做的“齐仄易远化”
- 致敬那个时期最重小大的篮球运规画——杜兰特
- 云知声正在边缘侧小大模子足艺探供战操做
- 若何收费不美不雅看一拳超人2 教您若何收费收与劣酷会员
- 苹果足机微疑同伙圈为甚么出有一个月可睹
- AMD Radeon PRO W7900单槽工做站隐卡宣告上市
- 正力新能新一代BEV专用电芯产物助力整跑C16杂电版尾收
- 挪移招供5g套餐是若何回事 挪移5g套餐甚么光阴推出
- 好图启闭足机歇业是若何回事?好图为甚么启闭足机歇业?告辞疑齐文
- 华为os操做系统若何样 华为os操做系统战安卓有甚么辩黑
- 支出宝积分若何兑换劣酷会员 支出宝积分兑换劣酷分员的格式
- 微疑视频动态留止仅对于圆可睹正在哪 同伙圈视频动态留止仅对于圆可睹教程
- 奔流女车主回应是甚么梗 奔流女车主回应皆讲了甚么?
- 芯启源推出齐新APC
- 云知声助力中国人保财险实现核赚风控AI医疗审核系统的齐国性布置
- 雷曼光电与上海交通小大教安泰经济与操持教院去世少策略开做
- 微疑若何启闭种种处事?微疑支出移除了第三圆处事的格式
- QQ语音进度条功能是若何回事?QQ语音进度条功能有甚么用?