您现在的位置是: >
北京大学首次实现碳纳米管张量处理器芯片 – 材料牛
2024-10-05 08:50:22【】4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。
很赞哦!(36)
热门文章
站长推荐
友情链接
- ChatGPT周齐接进Windows?微硬回应
- 华为WATCH不个别小大师有挪移定位吗?WATCH不个别小大师定位功能介绍
- 星空游戏甚么光阴发售
- 禾赛科技获上汽通用汽车激光雷达量产定面
- 下德舆图12.13.0版本更新:驾车巡航模式,黑绿灯计时洞若不雅火
- 江西理工小大教青年教师肖芸芸:散苯并噁嗪气凝胶制备、功能、复开质料战杂化质料制备及操做的钻研仄息 – 质料牛
- 北小大彭练盾院士、邱晨曦团队最新Nature Electronics: 基于两维晶圆的钇异化相变欧姆干戈工程 – 质料牛
- 最新Nature Energy:固态电池的支受收受操做的钻研仄息 – 质料牛
- EDG战OMG是甚么意思?EDG战OMG谁更缺少?
- 雪球app若何消除了乌名单?推乌后消除了乌名单格式
- cnbeta为甚么一背皆挨不开?附处置格式
- 江西理工小大教青年教师肖芸芸:散苯并噁嗪气凝胶制备、功能、复开质料战杂化质料制备及操做的钻研仄息 – 质料牛
- ios16.5若何样,要更新吗?ios16.5耗电若何
- 光遇七夕节行动2023
- 猛兽派对于是哪一个国家的游戏
- Nat.Chem. 脂肪酸光脱羧酶——逍遥基环化的“光去世物催化剂” – 质料牛
- Nat. Mater.:掀收富锂氧化物正极的氧氧化复原复原机制! – 质料牛
- EDG战OMG是甚么意思?EDG战OMG谁更缺少?
- 微疑若何配置黑包揭示?微疑黑包揭示配置格式
- 星空游戏甚么光阴发售
- 曙光好汉是哪一个公司的
- 崩坏3coco联动门店正在哪
- 微疑iOS 8.0.42正式版宣告:新删翻译功能【附下载链接】
- 钉钉若何经由历程群号减群?群号减群格式
- 成皆小大运会门票价钱多少?成皆小大运会门票价钱及购买天址分享
- Nat. Co妹妹un.:纳米汇散挨算薄膜的三维可视化及定量阐收足艺 – 质料牛
- 《踩马江湖》弄笑元素过多!网友:蚌埠住了
- 重庆科技小大教战重庆工商小大教Chem. Eng. J.∣纳米反映反映器微情景战电子特色调控真现下效电催化减氢脱氯 – 质料牛
- 钠离子电池最新Nature Energy – 质料牛
- 《乌色沙漠》足游宣告研收工做用意 漆乌骑士即将退场
- 多铁性调控的此外一种真现模式:温控多铁效应 – 质料牛
- 格睹宣告基于芯去N300系列处置器内核的通用型实时财富克制DSP产物
- 侵略或者机缘,小大模子带去了甚么?
- 罗姆将明相2024深圳国内电力元件、可再去世能源操持展览会
- 海瑞思提供稀启与泄露检测一站式处置妄想
- 华域汽车电子分公司携手灵明光子斥天杂固态激光雷达
- 浑华&中科小大Science:远100% PLQY金纳米团簇! – 质料牛
- PNAS:操做超快两维黑中光谱钻研水与由电压调制的腈基功能化电极的氢键能源教 – 质料牛
- 净利润预删小大涨10倍!国内半导体配置装备部署四巨头环抱Chiplet/HBM等挨算
- KAUST张华彬课题组Energy. Environ. Sci.: 簿本级构建相邻氧化/复原复原位面增长H2O2光分解 – 质料牛
- Nat Co妹妹un:自旋相闭Cu
- 重庆科技小大教ACS Appl. Nano Mater.∣中空氮化钛/氮异化碳强化铂纳米颗粒下效催化甲醇氧化反映反映 – 质料牛
- 微视传感下功能3D视觉产物明相2024上海机械视觉展
- 腾讯团聚团聚团聚若何配置周期性团聚团聚团聚
- 《梦乡新诛仙》童趣节行动上线 陪您悲度六一
- 马普所Nature:直接从赤泥中提与下杂钢 – 质料牛
- MediaTek星速引擎自顺应足艺助力提降游戏功能
- 海瑞思2024年上半年纪迹删减40%
- 杜克小大教Nature: 无序焓
- 奥士康减速数字化转型,共绘智能制制新蓝图
- 明钻科技智能剩余分类箱妄想介绍
- 神域远征兑换码正在那边输进
- 狂悲派对于花车遨游...《天谕》足游超俭婚礼给您最小大惊喜!
- 金属所CEJ:具备少效抗污功能的滑腻注液多孔钛开金质料钻研 – 质料牛
- 操做Xpedition EDM Supply Chain后退PCB元器件提供链的弹性
- 西山居《剑侠天下3》剑侠好声音颠峰之夜即将去袭
- 摩我庄园配合稀码2022年5月20日
- Meta据称与好莱坞影星洽谈AI语音名目
- 光子研收再出细品,《Apex足游》正式上线
- 北小大余林蔚传授课题组耐直开柔性径背结太阳能电池新仄息 – 质料牛
- 胶体量子面,预收JACS,真收Nature! – 质料牛
- 《元素圆尖》X《西止纪》漫绘强强散漫,齐天小大圣孙悟空明日惠临元素小大陆
- “狸奇组开”夷易近宣竖坐 《猎魂醉觉》×阿狸萌趣相约女童节!
- 曙光数创覆出式液热足艺助力算力止业绿色降级
- 下通AI PC小大提价,或者引收换机潮
- 湖北小大教吴英鹏教授团队Adv. Funct. Mater.:基于液态金属的可重构/可并止合计硬机械开闭 – 质料牛
- 玩家人气之选!《猫战老鼠》三周年特意足色天使汤姆收费患上到
- 北开王小家课题组Angew. Chem.:局域反芳喷香香性的硼氮并九苯等电子体的设念分解及收光调控新策略 – 质料牛
- CEJ:祸建农林小大教袁占辉教授团队正在太阳能综开操做Janus层状膜挨算设念圆里患上到尾要仄息 – 质料牛
- 芯导科技机电驱动MOSFET产物的操做
- 中北小大教Adv. Mater.:700℃下分解14元下熵开金,本位透射电镜助力不雅审核分步开金化历程! – 质料牛
- 复原星云小大模子经由历程天去世式家养智能处事存案
- Microchip宣告dsPIC33A系列数字旗帜旗号克制器
- 中国科教足艺小大教/西北小大教最新Science – 质料牛
- 《枪水更去世》足游今日齐仄台上线 本汁本味的利降射击体验