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一种高性能40x30单光子雪崩探测器dTOF传感芯片

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光学学报 2024年

作者：左海杰杨振兴李昕霞胡之厅陈正鹏杨中耀林宏志陈志远林静土刘超高亮徐维超邱正瀚易博朱宝明刘丰铭冯少奇杨六峰余娜邹豫飞郭雨辰王申南京芯视界微电子科技有限公司

本文介绍了一种新型高性能背照式单光子雪崩二极管（SPAD）阵列传感器的设计和性能特性。它采用20μm像素设计，具有低击穿电压及低温度系数特点。该传感器采用3D堆叠制造，SPAD晶圆和逻辑晶圆之间采用Cu-Cu混合键合来增大光子接收面积... 详细信息

本文介绍了一种新型高性能背照式单光子雪崩二极管（SPAD）阵列传感器的设计和性能特性。它采用20μm像素设计，具有低击穿电压及低温度系数特点。该传感器采用3D堆叠制造，SPAD晶圆和逻辑晶圆之间采用Cu-Cu混合键合来增大光子接收面积，SPAD晶圆采用55nm BSI工艺制成，逻辑晶圆采用40nm逻辑工艺。通过在BSI像素结构中引入光子散射结构、底部反射镜和微透镜等进一步增加了光子吸收率。器件雪崩电压低于20V,温度系数为18mV/℃; 4V过偏压下905nm光子探测效率PDE典型值为28.8%，应用中可以通过调节填充因子和雪崩区电场来调节PDE的大小; DCR为14 Hz/μm2, Afterpulse小于0.5%;Crosstalk小于0.5%,Jitter为350ps，具有良好的探测性能。该传感器为高性能dTOF测距芯片提供一种可量产市场解决方案。根据不同的应用要求，该传感器设计不仅可适用于各种移动端的应用，如移动和VR/AR等对PDE要求不高的场景，而且也可以应用于车载自动驾驶、无人机等对PDE要求较高的应用场景。

关键词：单光子雪崩二极管背照式光子探测效率暗噪声串扰

基于故障传播模型的硬件安全性与可靠性验证方法

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西北工业大学学报 2024年第1期42卷 92-97页

作者：张茜歌朱嘉诚马俊沈利香周佳慧慕德俊北京智芯微电子科技有限公司北京100000 西北工业大学深圳研究院广东深圳518057

大规模集成电路正面临着诸如设计脆弱性、侧信道、硬件木马等安全漏洞的威胁。传统的功能测试验证方法无法遍历所有的输入空间,同样无法检测侧信道安全漏洞。现有的形式化验证方法关注硬件设计的等价性和功能的正确性,难以满足安全性和... 详细信息

大规模集成电路正面临着诸如设计脆弱性、侧信道、硬件木马等安全漏洞的威胁。传统的功能测试验证方法无法遍历所有的输入空间,同样无法检测侧信道安全漏洞。现有的形式化验证方法关注硬件设计的等价性和功能的正确性,难以满足安全性和可靠性验证需求。研究面向安全性和可靠性验证的形式化模型,形成有效的硬件安全性与可靠性形式化验证方法。该方法能够从门级对集成电路进行建模,生成细粒度的形式化模型,实现对安全性与可靠性的形式化验证,可以捕捉硬件设计中潜在的安全隐患。实验结果表明该验证方法对硬件设计中存在的侧信道和硬件木马导致的信息泄露和篡改有很好的检测效果。

关键词：形式化模型故障效应分析漏洞检测硬件安全

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基于门级信息流追踪技术的逻辑混淆攻击方法

西北工业大学学报 2024年第1期42卷 78-83页

作者：刘亮朱嘉诚张喆沈利香孙玉峰慕德俊北京智芯微电子科技有限公司北京100000 西北工业大学深圳研究院广东深圳518057

逻辑混淆技术是一种实现知识产权保护、防止逆向工程的主流技术手段。提出了基于门级信息流追踪技术的逻辑混淆攻击方法,采用门级抽象层次上的信息流分析方法,建立信息流模型,对输出及其污染标签进行约束,使用SAT求解器求解满足约束条... 详细信息

逻辑混淆技术是一种实现知识产权保护、防止逆向工程的主流技术手段。提出了基于门级信息流追踪技术的逻辑混淆攻击方法,采用门级抽象层次上的信息流分析方法,建立信息流模型,对输出及其污染标签进行约束,使用SAT求解器求解满足约束条件的混淆密钥序列。实验结果表明该攻击方法对5种混淆加密算法、2种面积开销生成的测试基准有很好的破解效果和效率。

关键词：逻辑混淆攻击门级信息流追踪集成电路知识产权保护

面向居民家庭智慧用能的随器量测模块设计与应用

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现代电子技术 2024年第13期47卷 180-186页

作者：陈贺娜郝伟琦曹波康守信王丙休王贤辉北京智芯微电子科技有限公司北京102200 北京智芯半导体科技有限公司北京102299

针对低压居民用户用能负荷感知、测量、采集和调控需求,文中研究了面向居民家庭智慧用能的随器量测模块设计与应用技术。首先,分析了居民家庭智慧用能双向互动的业务场景;接着,进行了随器量测模块的硬件和软件设计,通过搭载高精度计量... 详细信息

针对低压居民用户用能负荷感知、测量、采集和调控需求,文中研究了面向居民家庭智慧用能的随器量测模块设计与应用技术。首先,分析了居民家庭智慧用能双向互动的业务场景;接着,进行了随器量测模块的硬件和软件设计,通过搭载高精度计量芯片、HPLC+HRF双模通信芯片和内嵌随器量测软件协议栈,实现了用电设备的嵌入式计量、通信、控制等主要功能。所研制随器量测模块经第三方机构检测,计量精度达到1级,采样频率优于20 kHz,满足用电设备高效双向通信需求。该技术在河北开展了智慧用能示范应用,实现了居民负荷电器级深度感知和精准调节,得到工程实践的验证。

关键词：智慧用能随器量测用电设备负荷调节 HPLC+HRF双模通信芯片深度感知

用于Mini/Micro-LED芯片缺陷检测的全局特征压缩卷积神经网络

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仪器仪表学报 2024年

作者：田心如褚洁蔡觉平温凯林王宇翔西安电子科技大学微电子学院苏州鸿鹄骐骥电子科技有限公司

微型发光二极管（Mini/Micro-LED）是下一代显示技术。随着Mini/Micro-LED芯片物理尺寸的微小化，制造良品率下降、集成度激增，Mini/Micro LED芯片的快速、精确检测成为工业生产的关键。然而由于芯片尺寸小、分布密集，单个目标的特征... 详细信息

微型发光二极管（Mini/Micro-LED）是下一代显示技术。随着Mini/Micro-LED芯片物理尺寸的微小化，制造良品率下降、集成度激增，Mini/Micro LED芯片的快速、精确检测成为工业生产的关键。然而由于芯片尺寸小、分布密集，单个目标的特征信息占比不足，且工业检测要求检测算法速度快、易部署，Mini/Micro-LED芯片缺陷检测仍面临巨大挑战。针对这些问题，我们设计了一种压缩注意力细节-语义互补卷积神经网络(CADSC-CNN)。在特征融合网络加入基于自注意力机制的编码器结构，更容易获取全局信息，对小目标的特征信息进行补充;同时对自注意力进行压缩操作减少模型的参数量，提高检测速率。此外，我们通过工业相机采集的Mini/Micro-LED数据集验证该方法的有效性。实验表明，该方法的mAP率达到了95.6%，速度为100.6FPS。

关键词：缺陷检测 Mini/Micro-LED 卷积神经网络自注意力

联合多连接特征编解码与小波池化的轻量级语义分割

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电子科技大学学报 2024年第3期53卷 366-375页

作者：易清明王渝石敏骆爱文暨南大学信息科学技术学院广州510632 泰斗微电子科技有限公司广州510663

语义分割是当前场景理解领域的基础技术之一。现存的语义分割网络通常结构复杂、参数量大、图像特征信息损失过多和计算效率低。针对以上问题,基于编-解码器框架和离散小波变换,设计了一个联合多连接特征编解码与小波池化的轻量级语义... 详细信息

语义分割是当前场景理解领域的基础技术之一。现存的语义分割网络通常结构复杂、参数量大、图像特征信息损失过多和计算效率低。针对以上问题,基于编-解码器框架和离散小波变换,设计了一个联合多连接特征编解码与小波池化的轻量级语义分割网络MLWP-Net(Multi-Link Wavelet-Pooled Network),在编码阶段利用多连接策略并结合深度可分离卷积、空洞卷积和通道压缩设计了轻量级特征提取瓶颈结构,并设计了低频混合小波池化操作替代传统的下采样操作,有效降低编码过程造成的信息丢失;在解码阶段,设计了多分支并行空洞卷积解码器以融合多级特征并行实现图像分辨率的恢复。实验结果表明,MLWP-Net仅以0.74 MB的参数量在数据集Cityscapes和CamVid上分别达到74.1%和68.2%mIoU的分割精度,验证了该算法的有效性。

关键词：实时语义分割轻量级神经网络多连接特征融合小波池化多分支空洞卷积

一种高频单片GaN DC-DC降压转换器设计

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微电子学 2024年第3期54卷 417-423页

作者：何凡沈红伟来龙坤罗卫军中关村芯海择优科技有限公司北京100094 北京智芯微电子科技有限公司北京102211 中国科学院微电子研究所北京100029

基于全耗尽型(D-mode)0.25μm硅基氮化镓(GaN-on-Si)工艺,设计了一款高频单片GaN DC-DC降压转换器芯片。该芯片集成了驱动电路和半桥功率级电路,驱动电路中电平放大功能通过有源上拉结构实现,在100~200 MHz频率范围内,单片GaN DC-DC降... 详细信息

基于全耗尽型(D-mode)0.25μm硅基氮化镓(GaN-on-Si)工艺,设计了一款高频单片GaN DC-DC降压转换器芯片。该芯片集成了驱动电路和半桥功率级电路,驱动电路中电平放大功能通过有源上拉结构实现,在100~200 MHz频率范围内,单片GaN DC-DC降压转换器可直接被0.7 V的高速脉冲信号控制,无需片外模块,其峰值功率级效率达到92.2%,峰值总效率达到84.24%,峰值功率为7.7 W。相较于前期工作,芯片工作范围从100 MHz提升至200 MHz,在保证芯片效率性能的情况下,实现了对工作频率的大幅提升。

关键词： GaN DC-DC降压转换器单片电路驱动电路有源上拉结构

面向光伏场站监控的高速电力线载波通信关键技术与应用

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电力信息与通信技术 2024年

作者：王贤辉曹波李铮韩兴李松章文翰北京智芯微电子科技有限公司

针对光伏场站状态监测、指令控制等实时通信需求难以满足的问题，文章研究了面向光伏场站监控的高速电力线载波通信(high-speed power line communication， HPLC)关键技术。首先分析了光伏场站监控系统结构及其电力线信道特性，其次设... 详细信息

针对光伏场站状态监测、指令控制等实时通信需求难以满足的问题，文章研究了面向光伏场站监控的高速电力线载波通信(high-speed power line communication， HPLC)关键技术。首先分析了光伏场站监控系统结构及其电力线信道特性，其次设计了光伏监控HPLC通信单元硬件及物理层架构，研究了大功率驱动、自适应干扰抑制等长距离传输技术，再次设计了高效率和低延时的组网通信协议，提出了低延时采集调度算法，最后结合仿真和工程案例对文中技术的应用效果进行了分析验证。结果表明，文中HPLC通信技术可有效提升光伏场站监控的成功率和降低时延，为光伏场站的可靠经济运行提供有效通信技术支撑。

关键词：光伏场站高速电力线载波窄带噪声抑制低延时通信

精简化5G芯片应用需求、技术要求及标准化研究

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标准科学 2024年第S1期 143-149页

作者：王鑫赵旭张宝芝曲行根甘杰张虹北京智芯微电子科技有限公司

3GPP R17 RedCap标准于2022年6月冻结,RedCap通过减少带宽、减少MIMO层数以及放宽下行链路调制阶数等技术手段,旨在降低5G设备的复杂性和成本,从而使得5G技术能够更广泛地应用于垂直行业。到2025年,全国县级以上城市实现5G RedCap规模覆... 详细信息

3GPP R17 RedCap标准于2022年6月冻结,RedCap通过减少带宽、减少MIMO层数以及放宽下行链路调制阶数等技术手段,旨在降低5G设备的复杂性和成本,从而使得5G技术能够更广泛地应用于垂直行业。到2025年,全国县级以上城市实现5G RedCap规模覆盖,5G RedCap连接数实现千万级增长。但面向电力等行业的RedCap应用,存在场景需求碎片化的特点。精简化5G芯片遵循3GPP RedCap标准协议,同时针对行业应用需求,对行业定制化功能、性能进行增强。本文从行业用5G终端芯片的角度,调研面向电力、视频行业的应用需求,研究精简化5G终端芯片平台的技术要求并进行标准制定,从而指导精简化5G终端芯片的研发,促进5G行业应用的规模化发展。

关键词： 5G RedCap 5G精简化芯片 5G应用需求电力通信标准