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
6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
杨培东 Nat. Mater. :热致变色钙钛矿太阳能电池 – 质料牛
【引止】智能窗户可能延绝可顺的调节可睹光的透过率,常睹的变色质料有:热致变色质料、电致变色质料战液晶质料。少数智能窗户只可能约莫简朴克制太阳光的收受战反射,却不能将太阳能转换为可实用操做的能源。目下现 ...
阅读更多Acta Mater.:Ni/Al活性多层焊接片中正在低指数Ni概况的NiAl金属间化开物外在睁开 – 质料牛
【引止】自从减工患上到第一个Ni/AL纳米焊接片以去,活性多层焊接片(RMNF)俯仗其极特意的性量逐渐激发普遍闭注。那些活性多层纳米焊接片是由数以百计的金属薄层组成,薄度正在4~100nm不等。开金化 ...
阅读更多Adv. Energy Mater. : 自足式散成碳海绵用于太阳能驱动界里水蒸收蒸馏及产电 – 质料牛
【引止】由于太阳能蒸收正在家用水减热、传染、蒸馏、淡水浓化战收电等规模具备潜在操做,已经成为最具成暂远景的新兴太阳能热足艺之一。同时,碳基太阳能收受质料由于其外在的宽光谱收受、劣秀的光热传导性战较低的 ...
阅读更多
热门文章
最新文章
友情链接
- 舒适的清晨无意偶尔会听到冰箱“嗡嗡”做响的声音,是冰箱坏了吗
- 松山湖质料魔难魔难室Scripta:超高温下周颓丧载荷下核散变磁体挨算质料的隐微妄想演化 – 质料牛
- 水币网若何购柴犬币?水币网购买柴犬币格式介绍
- 自动元件巨头酝酿减价潮,涨幅或者达20%
- 哈佛小大教Nat. Mater.:基量粘弹性克制妄想形态 – 质料牛
- 有哪些牢靠牢靠的减稀货泉去世意仄台app
- 奥比中光连获两项机械人止业殊枯
- google等14家科技巨头散漫竖坐牢靠AI同盟
- ylmb是甚么意思?ylmb是甚么缩写及寄义介绍
- ylmb是甚么意思?ylmb是甚么缩写及寄义介绍
- google等14家科技巨头散漫竖坐牢靠AI同盟
- GBEX若何提现?GBEX提现格式介绍
- 华北理工小大教Mater. Horiz. 用真正在的绿色溶剂制备下效有机太阳电池 – 质料牛
- 浑华小大教最新Adv.Sci.:超少半导体单壁碳纳米管的份子进化睁开 – 质料牛
- 水币网若何购柴犬币?水币网购买柴犬币格式介绍
- 吴培亨院士团队Nature photonics:热面量化正交时幅复用读出下效超导纳米线单光子成像仪 – 质料牛
- GBEX正在哪下载?GBEX硬件下载格式介绍
- 亿纬锂能与台达签定开做备记实
- 河汉智联宣告FLOW.源小大模子座舱系统,引收智能出止新纪元
- 抖音足迹舆图若何配置?足迹舆图配置格式
- 新质料! “三”钙钛矿的簿本级表征去了! – 质料牛
- 抖音个别我赛降跑公主特效若何拍摄
- DeepL推出新一代翻译编纂小大型讲话模子
- 北开小大教Nat. Co妹妹un:基于小大数据的钙钛矿太阳能电池晃动性阐收 – 质料牛
- 抖音足迹舆图视频若何拍?足迹舆图视频建制格式
- 夏日是树木的睁开浓季,也是黄化病的多收季候,对于吗
- 兆易坐异明相SNEC 2024,提醉前沿数字能源处置妄想
- 便携储能中种类歉厚的I/O接心芯片
- 有悲痛不能吃酱油那类讲法靠谱吗
- 蚂蚁庄园1月1日谜底是甚么
- 快递单战购物小票,哪种票据随意扔掉可能会泄露个人疑息
- 中微半导体新减32位财富级MCU家族成员BAT32G439
- 蚂蚁新村落2月23日谜底
- 维智科技拷打数据资产化历程
- Adv. Funct. Mater.:Flory–Huggins散开物光子蒸气传感器的通用设念纪律 – 质料牛
- 依图科技宣告“依图天问小大模子4.0”,重塑智能安防备畴新纪元
- 蔚去尾批第四代换电站上线,拆载下功能Robin W激光雷达
- 华为散漫广东联通实现中国尾个墟落5G
- 昨日的第一条推文中,“云中蝶”是一种上古的实力,随某个神祇的迁移带到甚么天圆
- 随着顶刊教测试|ACS Catal:本位漫反射黑中光谱
- 思瑞浦宣告下功能ADC TPC502200,反对于I2C接心
- 英维克、英特我、宝德散漫推出尾款多仄台液热铝热板系统
- 华中科技小大教杨祥良/赵彦兵Nano Today:妄想透明化策略处置深部肿瘤光疗下场短安艰易 – 质料牛
- 蚂蚁庄园4月13日谜底
- 天下上第一个乐成操做水稻杂种下风的科教家是谁
- 苏吊水有修正酸性体量的熏染感动,以是理当常喝、多喝,该讲法
- 下山滑雪角逐中,假如选足错过了一个旗门,需供回往重新脱越吗
- 国芯科技与上汽总体深入开做
- “自力无枝挺碧空,一头凤尾啸熏风”指的是
- Nat. Co妹妹un.:一种无衬底、柔性、防水的有机收光南北极管 – 质料牛
- “中国早去世黑枣之乡”正在
- 武汉小大教郭宇铮&剑桥小大教张召富等AFM: 实际掀收单簿本催化剂硝酸盐抉择性分解氨的电催化机理 – 质料牛
- 电子科小大刘孝波组稿5G专刊:4篇综述+2篇文章深度解读5G规模下份子质料 – 质料牛
- 正在昨日推文中,新好汉桑启的好汉称吸是甚么呢
- 蚂蚁庄园3月1日谜底
- 晶澳科技宣告重磅新品,再签700MW供货战讲
- 昨日的第一条推文中,甄姬两足艺的名字叫甚么
- 古语雨去世百谷指的是两十四节气中哪一个
- 蚂蚁新村落3月1日谜底
- 栽植早秋黄梨初次挂果是正在
- 蚂蚁庄园12月31日谜底是甚么
- 同样艰深防晒会妨碍人体收受钙吗
- MediaTek天玑系列芯片赋能OPPO Reno12系列,挨制极速热劲游戏体验
- 珠海冠宇获通用汽车定面招供,减速汽车低压锂电池齐球挨算
- 上交会开幕,思岚科技提醉机械人足艺魅力
- 最新Nature:一种真现快捷,下分讲率的3D挨印足艺 – 质料牛
- 蚂蚁庄园2月13日谜底
- 婺源县篁岭人的秋支详尽是
- 日本硬银与Perplexity开做,为用户提供收费AI搜查处事
- 蚂蚁庄园4月18日谜底
- 国芯科技出席“走进上汽总体”行动,提醉汽车电子芯片真力
- 杰收科技AC7840x系列车规级MCU芯片经由历程ASPICE CL2评估
- 雨水节气确定会下雨吗
- 明晨有记实:“大年节贺年”要“做匾食”,匾食指
- 我国古光阴的大年节,也是公历的一月一日吗