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多阵列忆阻器存算一体系统
随着人工智能、大数据、物联网、区块链等新一代信息技术兴起,数据量呈现爆炸式增长,传统计算系统的算力难以满足海量数据的计算需求。与此同时,摩尔定律逐渐放缓,单纯依靠提高集成度、缩小晶体管尺寸来提升芯片及系统性能的路径正面临技术极限,通过引入忆阻器新器件、模拟计算新范式、存算一体新架构,将拓展出全新的高性能人工智能芯片与系统,实现计算能力的飞跃。 目前被广泛使用的经典冯·诺依曼计算架构下数据存储与处理是分离的,存储器与处理器之间通过数据总线进行数据传输,在面向大数据分析等应用场景中,这种计算架构已成为高性能低功耗计算系统的主要瓶颈之一:数据总线的有限带宽严重制约了处理器的性能与效率,且存储器与处理器之间存在严重性能不匹配问题。忆阻器存算一体系统把传统以计算为中心的架构转变为以数据为中心的架构,其直接利用阻变器件进行数据存储与处理,通过将器件组织成为交叉阵列形式,实现存算一体的矩阵向量乘计算。忆阻器存算一体系统可以避免数据在存储和计算中反复搬移带来的时间和能量开销,消除了传统计算系统中的“存储墙”与“功耗墙”问题,可以高效、并行的完成基础的矩阵向量乘计算,未来极有潜力成为支撑人工智能等新兴应用的核心技术。 清华大学吴华强教授团队实现了材料与器件、电路设计、架构和算法的软硬件协同等多方面原始创新,解决了系统精度损失等被广泛关注的难题: 材料与器件创新。科研团队选择了电学特性稳定的二氧化铪作为忆阻层核心材料,提出了通过插入少量氧化铝层来固定离子分布、抑制晶粒间界形成的新理论,提出了引入热增强层的新原理器件结构,成功抑制了忆阻器非理想特性的产生。 电路设计创新。开发了一套忆阻器与晶体管的混合电路设计方法,提出“差分电阻”设计思想,采取源线电流镜限流设计,抑制了忆阻器电路中可能产生的各种计算误差。 算法创新。提出了混合训练算法,仅用小数据量训练神经网络并只更新最后一层网络的权重,即可将存算一体硬件系统的计算精度达到与软件理论值相同的水平。 “技术链”创新。从“单点技术突破”拓展到“技术链突破”,开发了针对忆阻器存算一体芯片的电子设计自动化(EDA)工具,打通了从电路模块设计到系统综合再到芯片验证的设计全流程。 上述理论和方法发表于《自然》《自然·纳米技术》《自然·通讯》等国际顶级期刊,以及被誉为“集成电路奥林匹克”的“国际固态电路大会”等顶级学术会议。研究成果被“国际半导体技术路线图”和30多部综述文章长篇幅引用。团队已在该研究方向申请国内外专利72项,其中30项已获得授权,知识产权完全自主可控。 团队已研制出全球首款忆阻器存算一体芯片和系统,集成了8个忆阻器阵列和完整的外围控制电路,以更小的功耗和更低的硬件成本大幅提升了计算设备的算力。全系统的计算能效比当前主流的人工智能计算平台——图形处理器(GPU)高两个数量级。团队还设计了一款基于130nm工艺研制的完整忆阻器存算一体芯片,在MNIST数据集上计算速度已超过市面上28nm工艺的四核CPU产品近20倍,能效有近千倍的优势。
清华大学 2021-02-01
一种多形式机械振动阻尼器
一种多形式机械振动阻尼器,包括扭转振动减振安装法兰、四脚卡盘、上箱体、扇形活塞、直线振动减振安装杆和下箱体;所述扇形活塞安装在上箱体和下箱体中,所述上箱体与下箱体固定连接;所述扭转振动减振安装法兰安装在四脚卡盘上;所述直线振动减振安装杆经下箱体安装在扇形活塞中;所述四脚卡盘安装在扇形活塞中,并穿过直线振动减振安装杆。本发明实现集直线振动和扭转振动两种振动形式的减振作用,具有结构简单、吸能效率高、应用范围广、灵活性强,安装方便等优点。市场预测:本专利能广泛应用于被动减振领域,结构简单,成本低,市场前景好。
长沙理工大学 2021-04-13
多标准超高频射频识别读写器芯片
已有样品/n该款芯片支持ISO 18000-6C(EPC Global Class 1 Generation 2)、GB/T29768-2013 及GJB 7377.1-2011 等多种UHF RFID 读写器标准,多标准兼容模式即满足了国际市场需求,又兼具了本土产品的适应性。该款芯片采用高性能的回波抵消技术和独有的零中频接收机架构模式,优化了电源管理方案,提高了接收的灵敏度,增大了UHF RFID 读写器的读取距离,同时极大地简化了电路结构,
中国科学院大学 2021-01-12
多阵列忆阻器存算一体系统
项目成果/简介:随着人工智能、大数据、物联网、区块链等新一代信息技术兴起,数据量呈现爆炸式增长,传统计算系统的算力难以满足海量数据的计算需求。与此同时,摩尔定律逐渐放缓,单纯依靠提高集成度、缩小晶体管尺寸来提升芯片及系统性能的路径正面临技术极限,通过引入忆阻器新器件、模拟计算新范式、存算一体新架构,将拓展出全新的高性能人工智能芯片与系统,实现计算能力的飞跃。
清华大学 2021-01-12
一种多隔离变压器串联供电装置
本实用新型公开了一种多隔离变压器串联供电装置,输入电源V
西南交通大学 2016-10-24
MCSG5000A 多通道相参信号发生器
MCSG5000A多通道相参信号发生器具有频率覆盖范围宽,功率调节范围大,超低相位噪声,高频谱纯度,通道间相位、幅度、时延可独立调节等特点。可满足相控阵雷达天馈系统维护检修,雷达接收机维护检修,变频系统本振替代等应用需求。 功能特点 频率范围:1 MHz至50 GHz 调制带宽:200 MHz 通道数:八通道 支持相位、幅度、延时调整 支持AM、FM、PM、脉冲调制 应用领域 相控阵天馈系统及接收机测试、检修 MIMO通信系统测试及检修
成都玖锦科技有限公司 2022-08-05
基于MAS多尺度的风光波互补海岛微电网能量控制方法
本发明公开了一种基于MAS多尺度的风光波互补海岛微电网能量控制方法,采用多Agent技术,当光照、风速、海况变化导致可再生能源发电出力变化时,通过微电网源、储、荷协调控制满足海岛上军民的用电需求。与现有微电网的能量控制方法相比,该控制方法采用分布式能量管理技术,减少了波浪发电系统输出功率的不稳定性,可以获得比较稳定的总输出,在保证供电的情况下,大大减少了蓄电池数量,削减系统投资成本,提高了海岛微电网的可靠性。并且该方法充分利用了海岛上丰富的波浪能,利用海岛上的海水淡化装置实现了微电网多尺度的能量控制
东南大学 2021-04-14
一种网络化的多轴电机同步控制装置及方法
本发明公开了一种网络化的多轴电机同步控制装置及方法,其装置包括脉冲采集模块、控制器模块、同步串行差分总线、多轴模块、伺服电机驱动模块和人机交互模块;通过包括脉冲采集模块采集主令电机输出的脉冲信号经过光电隔离处理后发送到控制器模块,控制器·746·模块对接收到的脉冲信号进行周期性的采样计数,将脉冲数通过同步串行差分总线发送给多轴模块,多轴模块根据当前的数据帧以及从动电机的反馈脉冲信号生成 PWM 控制信号
华中科技大学 2021-04-14
动态电压调节器(DVR)及其智能控制
动态电压恢复器(DVR)的串联补偿装置已经得以应用,其良好的动态性能和很高的性价比使得它成为治理动态电压问题,特别是电压骤降/骤升的最经济、最有效的手段。相比于传统电压源型逆变器式结构的动态电压恢复器(DVR),AC-AC变换器式DVR无需直流储能单元能量可以双向流动、功率因数高,谐波含量低、动态响应速度快、易集成等优势。本发明提出了一种基于Quasi-Z-Source AC-AC变流器的动态电压恢复器(DVR)及其智能控制方法。该动态电压恢复器(DVR)串联在电网公共耦合点与负载之间,由若干个Quasi-Z-Source AC-AC变流器和隔离变压器组成。Quasi-Z-Source AC-AC变流器既可以升压也可以降压,其输出电压既可以和输入电压同相也可以和输入电压反相。基于以上独特特性,本发明采用单相补偿、双相补偿、三相补偿的智能控制方法通过注入相应的补偿电压达到补偿电网电压骤降/骤升的目的。
厦门大学 2021-04-11
柔模混凝土锚碹联合支护技术
由西安科技大学煤矿支护研发中心王晓利教授创新团队开发的柔模混凝土锚碹联合支护技术,具有完全自主知识产权,居于国际领先水平,实现了理论、技术的重大突破和装备、材料的集成创新。柔模混凝土锚碹联合支护的具体工艺过程是预先制作柔性模板,通过锚杆和钢筋网将柔性模板固定在巷道周边,采用混凝土泵将自密实混凝土拌和物灌入柔模中,利用柔模透水不透浆的特性,将混凝土中多余的水分滤出,降低水灰比,提高混凝土早期和后期强度。这样就在巷道周边就形成一个锚碹联合支护结构。目前已在神华宁煤集团、神华乌海能源公司和贵州六枝工矿集团等单位的 4 个煤矿得到推广应用。 柔模混凝土连续锚碹支护技术能适应高地压等复杂困难条件,主要用于服务年限较长的开拓和准备巷道。当受力条件复杂、围岩变形大时,可以浇注两层碹体,与围岩直接接触的为可缩式柔性碹。围岩释放有害变形时,可缩碹吸收能量,当围岩变形到稳定蠕变阶段时,可缩碹不能进一步被压缩,此时刚性混凝土碹体给予围岩稳定恒阻,将围岩坚决顶住,限制变形的进一步发展。 柔模混凝土条带锚碹支护是指沿着巷道轴向,柔模混凝土碹体间隔支护,即一段采用锚碹支护,一段采用锚网支护,条带碹的各碹段独立,互不干扰,互不影响,根据工程地质和支护技术条件,合理选择锚碹排距。锚碹段是支撑围岩压力的主体段,锚网段的主要作用是释放围岩的有害变形段,减轻锚碹段的压力,因此锚网段也称卸压段。条带锚碹支护省工,省时,省料,既释放围岩能量,又保护碹体不被压坏。该技术在神华宁煤集团梅花井煤矿应用,辅运巷锚杆条带碹支护试验段完好无损,未试验的锚网索支护段变形十分严重,效果显著。
西安科技大学 2021-04-11
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