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硅基毫米波雷达芯片研究现状与发展

电子与信息学报 2020年第1期42卷 173-190页

作者：贾海昆池保勇清华大学微电子所

毫米波雷达具备全天候复杂环境下的工作能力,在汽车雷达、智能机器人等方面有广泛的应用。同时,随着半导体技术的快速发展,硅基工艺晶体管的截止频率提升,硅基毫米波雷达成为研究热点,大量的工作从系统设计、电路设计等方面提高毫米波... 详细信息

毫米波雷达具备全天候复杂环境下的工作能力,在汽车雷达、智能机器人等方面有广泛的应用。同时,随着半导体技术的快速发展,硅基工艺晶体管的截止频率提升,硅基毫米波雷达成为研究热点,大量的工作从系统设计、电路设计等方面提高毫米波雷达的性能。该文从系统和核心电路等方面对硅基毫米波雷达芯片的研究现状和发展趋势进行综述。

关键词：毫米波雷达硅基芯片

清华大学魏少军、刘雷波团队的CPU硬件安全技术入选第五届世界互联网大会15项全球领先科技成果

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中国集成电路 2018年第12期27卷 8-9页

作者：清华大学微电子所清华大学微电子所

2018年11月7日,第五届世界互联网大会“世界互联网领先科技成果发布活动”在浙江乌镇举行。这是世界互联网大会第三次面向全球发布领先科技成果。在大会主会场,清华大学微电子所所长魏少军教授发布了“CPU硬件安全动态检测管控技术”。... 详细信息

2018年11月7日,第五届世界互联网大会“世界互联网领先科技成果发布活动”在浙江乌镇举行。这是世界互联网大会第三次面向全球发布领先科技成果。在大会主会场,清华大学微电子所所长魏少军教授发布了“CPU硬件安全动态检测管控技术”。这一全新的集成电路硬件安全技术入选本届世界互联网大会15项全球领先科技成果。自2016年以来,世界互联网大会每年都发布由数十位国内外权威专家从全球近千个申报项目中评选出的约15项领先科技成果,这些成果通常被认为代表了当时互联网和信息技术相关领域的最高水平。

关键词：科技成果安全技术清华大学硬件安全互联网 CPU 世界动态检测

基于G.726的语音无线采集芯片发射机基带电路设计

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微电子学与计算机 2018年第1期35卷 31-35,40页

作者：张昕源高绍全姜汉钧王志华清华大学微电子所北京100084

针对语音信号无线采集应用,设计了语音无线采集专用系统芯片(SoC)的发射机基带电路,包括基于G.726算法的语音压缩编码电路和高能效的自定义协议通信成帧、调制与控制电路.语音压缩编码电路采用硬件复用、正则有符号数(CSD)编码等技术有... 详细信息

针对语音信号无线采集应用,设计了语音无线采集专用系统芯片(SoC)的发射机基带电路,包括基于G.726算法的语音压缩编码电路和高能效的自定义协议通信成帧、调制与控制电路.语音压缩编码电路采用硬件复用、正则有符号数(CSD)编码等技术有效减小了芯片面积,通信控制电路采用休眠控制技术降低整体发射能耗.经客观音质评价算法(PESQ)验证,语音编码电路的客观平均意见值(MOS)评分在4.0分以上,满足应用需求.所设计的语音无线采集发射机基带电路采用UMC 0.18μm CMOS工艺实现,该部分电路面积为0.83mm^2.目前该电路已经在整个SoC芯片中流片.

关键词： G.726算法语音编码自定义协议硬件复用 PESQ 休眠控制

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基于强化学习的参数化电路优化算法

微电子学与计算机 2019年第1期36卷 46-50页

作者：唐长成叶佐昌清华大学微电子所北京100083

本文主要致力于解决参数化形式的优化问题,即minθf(θ,w),其中θ是需要优化的变量,w则是对应不同优化问题的参数,在现实中经常会遇到需要解决一系列不同参数下的优化问题.在对某种特定结构的问题下,通过对不同的参数训练一个模型来解... 详细信息

本文主要致力于解决参数化形式的优化问题,即minθf(θ,w),其中θ是需要优化的变量,w则是对应不同优化问题的参数,在现实中经常会遇到需要解决一系列不同参数下的优化问题.在对某种特定结构的问题下,通过对不同的参数训练一个模型来解决所有参数下的优化问题.和传统的方法不一样,并不是通过对不同的参数多次独立抽样来训练我们的模型,而是利用强化学习的方法加速训练过程.强化学习算法中分别用策略网络来得到优化结果和利用价值网络来评价策略好坏,通过迭代地训练两个网络来优化策略.在后面一些数学例子和电路优化的例子中显示强化学习的方法取得了比较好的效果.

关键词：优化算法强化学习参数化优化

PCIE3.0接口的SSD硬盘的FPGA实现

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微电子学与计算机 2017年第12期34卷 63-66,73页

作者：宋鹏程张春清华大学微电子所北京100084

设计并实现了一个高性能固态盘的硬件原型系统.该固态盘以NAND闪存为存储介质,满足ONFI4.0相关标准.与主机通过第三代PCIe总线接口进行通信.主控部分基于FPGA实现.在实现上,采用了双总线结构,PCIE3.0接口并介绍了NAND闪存转换层的设计.

关键词：固态盘闪存现场可编程逻辑门阵列高速互联总线

用于心电采集的动态调整低功耗24位Δ-Σ ADC

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微电子学 2016年第2期46卷 150-154页

作者：王湾姜汉钧徐乃昊李冬梅王志华清华大学微电子所北京100084

实现了一种用于心电信号采集的动态调整工作模式的低功耗24位Δ-ΣADC。采用3阶5位的调制器结构,高速模式下,SNR达到120.4dB,ENOB为19.71位;低速模式下,SNR为108.4dB,ENOB为17.71位。使用一种自适应的QRS波检测模块,ADC可以根据心电波... 详细信息

实现了一种用于心电信号采集的动态调整工作模式的低功耗24位Δ-ΣADC。采用3阶5位的调制器结构,高速模式下,SNR达到120.4dB,ENOB为19.71位;低速模式下,SNR为108.4dB,ENOB为17.71位。使用一种自适应的QRS波检测模块,ADC可以根据心电波形实时调整工作模式。针对典型心电信号,采用动态调整模式后的数据量可以压缩至非动态调整时的62.5%,平均功耗可以降低至101.5μW,是非动态调整时的66.7%。

关键词： Δ-ΣADC 心电采集低功耗 QRS波检测动态调整

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分支预测与值预测在VLIW处理器中的实现

微电子学与计算机 2015年第1期32卷 54-59页

作者：李笑天郭德源何虎清华大学微电子所北京100084

为了降低超长指令字(VLIW)架构的平均跳转开销和平均访存时延,并减少VLIW程序的代码体积,提出了一种全新的将分支预测与值预测技术应用于VLIW架构的方法.首先分析现有超标量(Superscalar)架构中动态预测技术与VLIW架构中指令静态并行之... 详细信息

为了降低超长指令字(VLIW)架构的平均跳转开销和平均访存时延,并减少VLIW程序的代码体积,提出了一种全新的将分支预测与值预测技术应用于VLIW架构的方法.首先分析现有超标量(Superscalar)架构中动态预测技术与VLIW架构中指令静态并行之间所存在的矛盾;通过拓展原有跳转指令和读内存指令,使之与不同的延时槽个数相对应,并根据不同的指令来阻塞流水线或延时写回寄存器,从而解决动态预测技术造成VLIW架构静态调度周期错乱的问题.基于Gem5仿真平台和清华大学Magnolia VLIW数字信号处理器(DSP)的基准测试程序实验表明,该分支预测与值预测技术能显著地提高VLIW架构的性能,缩小VLIW程序的代码体积.

关键词：超长指令字架构分支预测值预测动态预测

POP型SiC JBS二极管结构的改进与性能优化

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固体电子学研究与进展 2013年第5期33卷 415-419页

作者：信婉清岳瑞峰张莉王燕清华大学微电子所北京100084

为了进一步提高SiC JBS的反向击穿特性和BFOM值,对POP型SiC JBS结构进行了重要改进。虽然它们都是采用外延的方法在一个较窄的轻掺杂P阱上面再制作一个较宽的重掺杂P区,但是改进的结构在二者的界面附近存在一段等宽区,即P阱的上半部分... 详细信息

为了进一步提高SiC JBS的反向击穿特性和BFOM值,对POP型SiC JBS结构进行了重要改进。虽然它们都是采用外延的方法在一个较窄的轻掺杂P阱上面再制作一个较宽的重掺杂P区,但是改进的结构在二者的界面附近存在一段等宽区,即P阱的上半部分与重掺杂P区同宽,从而大幅度降低重掺杂P区的边缘电场集中效应以提高击穿电压。通过理论分析与MEDICI软件仿真,深入探讨了这种结构变化对器件性能的影响。结果表明,在不增加额外工艺的情况下,改进的结构可大幅度提高BFOM和击穿电压。

关键词：结势垒肖特基二极管击穿电压正向导通电阻 Baliga品质因数

铜掺杂碳膜的蒙特卡罗模拟及其电学特性的计算(英文)

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固体电子学研究与进展 2013年第5期33卷 420-424页

作者：郭启航张进宇清华大学微电子所北京100084

采用蒙特卡罗的方法模拟了铜掺杂碳膜的淀积过程。首先建立空间网格结构，通过在网格结构上随机降落原子来模拟薄膜的淀积过程。薄膜的电学特性通过解泊松方程来计算。仿真结果表明，薄膜表面的粗糙程度随着碳含量的上升而下降；含碳量... 详细信息

采用蒙特卡罗的方法模拟了铜掺杂碳膜的淀积过程。首先建立空间网格结构，通过在网格结构上随机降落原子来模拟薄膜的淀积过程。薄膜的电学特性通过解泊松方程来计算。仿真结果表明，薄膜表面的粗糙程度随着碳含量的上升而下降；含碳量为20％～25％的薄膜电阻很低而含碳量在60％～75％的薄膜电阻则很高。仿真结果与现有实验结果高度吻合，保证了仿真的正确性。

关键词：铜掺杂碳膜淀积过程电学特性蒙特卡罗模拟