【校企课程共建】类脑芯片与存算一体技术

2023年4月19日上午,微纳电子学系校企共建本科生课程第四讲在闵行校区东中院1—108顺利展开,讲座由孙亚男老师和杨志老师主持进行。本次课程有幸邀请到了深圳市九天睿芯科技有限公司联合创始人兼CTO杨晓风博士作为授课专家。

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图一 孙亚男老师向同学们介绍授课专家

首先,孙亚男老师对专家的基本信息及讲座内容做了简要介绍。杨晓风博士毕业于澳门大学模拟与混合信号超大规模集成电路与系统国家重点实验室,研究方向为基于存算一体的智能传感器,主要从事模拟预处理与存算一体芯片研发及应用工作,曾在IEEE ISSCC、IEEE TCASI等芯片国际会议上与著名国际期刊发表一作论文数篇。杨晓风博士一直从事芯片相关的设计工作,曾经在欧洲微电子研究中心(IMEC)、华为海思、美国高通分别从事生物电、高速接口、高性能RFIC等芯片研发设计工作,参与创立以神经拟态感存算一体架构和高性能模拟芯片为主要产品的深圳市九天睿芯科技有限公司,主要负责芯片设计研发与应用相关工作,2021年获得深圳市高层次后备级人才。本次授课题目是类脑芯片与存算一体技术,主要结合学术与工业界的技术发展现况,讲述类脑芯片的核心技术、未来发展趋势与应用场景。

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图二 专家进行授课

讲座开始,杨晓风博士首先为大家介绍了一些AI应用场景,并指出随着算力需求以及算法硬件成本的不断增长,传统的采用冯·诺伊曼计算架构的计算解决方案无法满足长期需求,而类脑计算可以进行模拟数据处理、异步通信、大规模并行处理等,实现存算一体,解决逻辑单元与存储单元的传输速度瓶颈,具有广阔的应用前景。

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图三 同学们认真听讲

随后,杨晓风博士向大家进一步介绍了感存算一体芯片架构,其核心IP包括模拟预处理、高性能低功耗模数转换器和模数混合信号电荷域存内计算,通过与传统数字芯片架构对比体现了其更适合机器智能的架构优势。

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图四 专家介绍存内计算与传统数字芯片差异

接下来,杨晓风博士详细分析了基于SRAM的混合信号存算一体方案,强调了这种设计在存储密度、能效比以及面效比都优于数字存算一体方案,并提出了大算力存内计算的挑战,包括更高计算精度、更复杂设计验证流程、高生产良率需求以及工艺迭代。最后,杨晓风博士从智能传感器芯片和存算一体芯片大算力两个方面,分别讨论了其发展方向和技术挑战。

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图五 同学们踊跃提问

在最后的交流环节,同学们踊跃提问,杨晓风博士耐心地为同学们答疑解惑,使得同学们对类脑芯片与存算一体技术有了更加深刻地认识。

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图六 课程合影留念

讲座最后,孙亚男老师为专家颁发授课证书并与同学们合影留念。这次精彩而意味深长的讲座在同学们的掌声中落下帷幕,杨晓风博士高屋建瓴般的讲解让同学们收获满满,意犹未尽。

供稿:匡佳钰  陈宇轩

责任编辑:张媛