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陣列憶阻器存算一體系統(tǒng)
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)興起,數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆炸式增長,傳統(tǒng)計算系統(tǒng)的算力難以滿足海量數(shù)據(jù)的計算需求。與此同時,摩爾定律逐漸放緩,單純依靠提高集成度、縮小晶體管尺寸來提升芯片及系統(tǒng)性能的路徑正面臨技術(shù)極限,通過引入憶阻器新器件、模擬計算新范式、存算一體新架構(gòu),將拓展出全新的高性能人工智能芯片與系統(tǒng),實現(xiàn)計算能力的飛躍。 目前被廣泛使用的經(jīng)典馮·諾依曼計算架構(gòu)下數(shù)據(jù)存儲與處理是分離的,存儲器與處理器之間通過數(shù)據(jù)總線進行數(shù)據(jù)傳輸,在面向大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用場景中,這種計算架構(gòu)已成為高性能低功耗計算系統(tǒng)的主要瓶頸之一:數(shù)據(jù)總線的有限帶寬嚴重制約了處理器的性能與效率,且存儲器與處理器之間存在嚴重性能不匹配問題。憶阻器存算一體系統(tǒng)把傳統(tǒng)以計算為中心的架構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)為中心的架構(gòu),其直接利用阻變器件進行數(shù)據(jù)存儲與處理,通過將器件組織成為交叉陣列形式,實現(xiàn)存算一體的矩陣向量乘計算。憶阻器存算一體系統(tǒng)可以避免數(shù)據(jù)在存儲和計算中反復搬移帶來的時間和能量開銷,消除了傳統(tǒng)計算系統(tǒng)中的“存儲墻”與“功耗墻”問題,可以高效、并行的完成基礎(chǔ)的矩陣向量乘計算,未來極有潛力成為支撐人工智能等新興應(yīng)用的核心技術(shù)。 清華大學吳華強教授團隊實現(xiàn)了材料與器件、電路設(shè)計、架構(gòu)和算法的軟硬件協(xié)同等多方面原始創(chuàng)新,解決了系統(tǒng)精度損失等被廣泛關(guān)注的難題: 材料與器件創(chuàng)新。科研團隊選擇了電學特性穩(wěn)定的二氧化鉿作為憶阻層核心材料,提出了通過插入少量氧化鋁層來固定離子分布、抑制晶粒間界形成的新理論,提出了引入熱增強層的新原理器件結(jié)構(gòu),成功抑制了憶阻器非理想特性的產(chǎn)生。 電路設(shè)計創(chuàng)新。開發(fā)了一套憶阻器與晶體管的混合電路設(shè)計方法,提出“差分電阻”設(shè)計思想,采取源線電流鏡限流設(shè)計,抑制了憶阻器電路中可能產(chǎn)生的各種計算誤差。 算法創(chuàng)新。提出了混合訓練算法,僅用小數(shù)據(jù)量訓練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并只更新最后一層網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重,即可將存算一體硬件系統(tǒng)的計算精度達到與軟件理論值相同的水平。 “技術(shù)鏈”創(chuàng)新。從“單點技術(shù)突破”拓展到“技術(shù)鏈突破”,開發(fā)了針對憶阻器存算一體芯片的電子設(shè)計自動化(EDA)工具,打通了從電路模塊設(shè)計到系統(tǒng)綜合再到芯片驗證的設(shè)計全流程。 上述理論和方法發(fā)表于《自然》《自然·納米技術(shù)》《自然·通訊》等國際頂級期刊,以及被譽為“集成電路奧林匹克”的“國際固態(tài)電路大會”等頂級學術(shù)會議。研究成果被“國際半導體技術(shù)路線圖”和30多部綜述文章長篇幅引用。團隊已在該研究方向申請國內(nèi)外專利72項,其中30項已獲得授權(quán),知識產(chǎn)權(quán)完全自主可控。 團隊已研制出全球首款憶阻器存算一體芯片和系統(tǒng),集成了8個憶阻器陣列和完整的外圍控制電路,以更小的功耗和更低的硬件成本大幅提升了計算設(shè)備的算力。全系統(tǒng)的計算能效比當前主流的人工智能計算平臺——圖形處理器(GPU)高兩個數(shù)量級。團隊還設(shè)計了一款基于130nm工藝研制的完整憶阻器存算一體芯片,在MNIST數(shù)據(jù)集上計算速度已超過市面上28nm工藝的四核CPU產(chǎn)品近20倍,能效有近千倍的優(yōu)勢。
清華大學
2021-02-01
一種植被
多
/高光譜成像裝置
一種植被多高光譜成像裝置,其特征在于它包括一濾色片殼體、一光學鏡頭、一成像單元、放置在所述濾色片殼體中的濾色片、一濾色片更換裝置、一計算機和一電源其中,所述濾色片殼體、光學鏡頭和成像單元順序排列,且各中心同軸所述光學鏡頭與成像單元固連,且所述成像單元位于所述光學鏡頭的成像面上所述濾色片更換裝置的控制端電連接所述計算機,所述成像單元與計算機進行數(shù)據(jù)及控制信號通信所述電源為各用電設(shè)備供電。
北京大學
2021-02-01
太陽能與熱泵聯(lián)合供熱的
多
水箱蓄熱裝置
太陽能與熱泵聯(lián)合供熱的多水箱蓄熱裝置是在太陽能集熱器與熱泵之間的環(huán)路上依次并聯(lián)2~5個蓄熱水箱,每個蓄熱水箱供水或者回水主管上設(shè)有電磁閥,進水或者出水支管上也設(shè)有電磁閥,各個蓄熱水箱的底部設(shè)置溫度傳感器;熱水連接管從蓄熱水箱的底部進入,上部出來,并把各個蓄熱水箱串聯(lián)連接;太陽能集熱器的供回水管在靠近冷水進水一端與并聯(lián)蓄熱水箱的供回水主管相接,熱泵的供回水管在另一端與并聯(lián)蓄熱水箱的供回水主管相接。系統(tǒng)設(shè)有熱泵充熱、太陽能充熱、太陽能與熱泵聯(lián)合充熱等多種運行模式。 本裝置的優(yōu)點:1) 能結(jié)合太陽能與熱泵的優(yōu)點,在各種天氣條件下最大程度地利用太陽能和低谷電,節(jié)約電能,降低運行費用,減小了電網(wǎng)的高峰電力負荷。2) 采用多水箱并聯(lián)蓄熱的方式,可以將水箱的集中荷載以及占用的空間分散開來,使得水箱的布置有更多的選擇和靈活性。 3) 水箱間溫度分層,有利于提高太陽能集熱器和熱泵的運行效率。 技術(shù)指標: 1) 采用熱泵輔助加熱,比電輔助加熱節(jié)能60%以上2) 采用夜間低谷電進行蓄熱,又可以比普通太陽能熱泵系統(tǒng)節(jié)約運行電費10%~20%(按夜間電費減半計算)。
上海理工大學
2021-04-11
可逆止旋轉(zhuǎn)的無樹脂
多
錨點錨桿
本項成果是在桿體的一端加工有螺紋,另一端加工為倒楔形,桿體帶有螺紋的一端穿過托板的安裝孔,通過與螺紋適配的螺母將托板與桿體緊固,其特征在于:在桿體上依次設(shè)置有上脹箍管和至少一節(jié)的支撐單元管,支撐單元管設(shè)置在上脹箍管的下端,在上脹箍管的外壁上設(shè)置有能夠防止桿體逆轉(zhuǎn)的逆止鍵。
西安科技大學
2021-04-11
一種實現(xiàn)
多
屏顯示的方法及系統(tǒng)
本發(fā)明涉及多屏顯示領(lǐng)域,提供了一種實現(xiàn)多屏顯示的方法, 包括 S1 遠端觸控設(shè)備獲取屏幕內(nèi)容并向顯示控制中心發(fā)送屏幕內(nèi)容 和指定顯示設(shè)備編號的指令;S2 顯示控制中心接收屏幕內(nèi)容,并根據(jù) 指令將所述屏幕內(nèi)容輸出到編號對應(yīng)的顯示設(shè)備上實現(xiàn)多屏顯示。本 發(fā)明中每個顯示設(shè)備的顯示內(nèi)容可以一致也可以不一致,具體為遠端 觸控設(shè)備將顯示內(nèi)容發(fā)送到顯示設(shè)備控制中心,顯示設(shè)備控制中心將 顯示信息發(fā)送到顯示設(shè)備進行顯示,顯示設(shè)備控制中
華中科技大學
2021-01-12
高活性
多
氮雜環(huán)殺蟲劑創(chuàng)制研究
含有N-C-S 3個雜原子的多氮雜環(huán)是一類高活性的雜環(huán)母核,因而具有廣譜生物活性,具有獨特的殺蟲、抗病毒、除草、植物生長調(diào)節(jié)等性能,在農(nóng)業(yè)上可廣泛用作殺蟲劑、除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑和驅(qū)蟲藥等。本項目即在此多氮雜環(huán)高活性母體基礎(chǔ)上,對現(xiàn)有高活性結(jié)構(gòu)進行基團變化和結(jié)構(gòu)修飾,設(shè)計并合成具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的100多個潛在殺蟲劑化合物結(jié)構(gòu),全面進行了結(jié)構(gòu)確證,并在國家南方農(nóng)藥創(chuàng)制中心江蘇基地(江蘇省農(nóng)藥研究所股份有限公司)生測室和江蘇揚農(nóng)化工股份有限公司生測室進行了農(nóng)業(yè)病害蟲和衛(wèi)生病害蟲殺蟲活性測試,結(jié)果表明:(1)農(nóng)業(yè)病害蟲方面:合成產(chǎn)物對蠶豆蚜和朱砂葉螨在400ppm普篩濃度下普遍具有A、B級殺蟲活性,進一步降低濃度初篩、復篩測試下,仍有2~3個化合物具有A級殺蟲活性(死亡率大于90%),其中有一個品種在2~4ppm下仍保持A級高效殺蟲活性,與吡蟲啉活性相當,基本達到了商品殺蟲劑的性能要求。(2)衛(wèi)生病害蟲方面:合成產(chǎn)物以氣霧劑與相同濃度0.1%右旋胺菊酯氣霧劑對照測試,普遍具有A、B級殺蟲活性,有11個化合物分別(或同時)對庫蚊和家蠅達到了A級殺蟲活性(20min擊倒率大于90%),有6個化合物生測時20min擊倒率能達到95%~100%,且擊倒KT50(半數(shù)擊倒時間)在6min以內(nèi),達到了商品殺蟲劑的性能要求。特點優(yōu)勢:本項目創(chuàng)制殺蟲劑品種采用DNA阻斷技術(shù)破壞害蟲新陳代謝過程,因而具有廣譜、高效、無抗藥性等特點。技術(shù)指標:對農(nóng)業(yè)害蟲在5ppm濃度下殺蟲活性A級(大于90%);對衛(wèi)生害蟲0.1%濃度下殺蟲活性A級(20min擊倒率大于90%)。
南京工業(yè)大學
2021-04-13
一種
多
煤層水庫排壓疏水連接裝置
本實用新型公開了一種多煤層水庫排壓疏水連接裝置,水流穿過內(nèi)腔底座時,通過擊打攪拌槳使得攪拌槳轉(zhuǎn)動并帶動控制齒輪,內(nèi)螺紋管轉(zhuǎn)動并帶動螺紋軸上升;由于固定通孔與轉(zhuǎn)動配合軸嚙合,第一行星輪分別帶動外齒圈、內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動,第一支撐軸和第二支撐軸轉(zhuǎn)動并通過擺動件帶動轉(zhuǎn)動軸前后移動,扇形蓋體翻轉(zhuǎn),水流穿過內(nèi)腔蓋體機構(gòu);當水流流速較小時,扇形蓋體不會處于完全打開的狀態(tài)。該申請能夠在使用時,根據(jù)水壓的強度進行靈活變換水流通過效率,便于對不同水壓的多煤層內(nèi)部進行疏水使用,避免在使用時疏水管受壓過大造成破裂,有效的增強了疏
安徽建筑大學
2021-01-12
葉輪類零件
多
坐標數(shù)控加工編程軟件
本軟件為系列化葉輪專用CAM軟件,可完成整體離心葉輪和軸流葉輪的四坐標以及五坐標數(shù)控加工編程工作,葉輪幾何形狀可以是直紋面葉輪或自由曲面葉輪;也可以完成葉片的三坐標數(shù)控加工編程。用戶只需輸入葉輪數(shù)據(jù)和加工工藝參數(shù),軟件即可自動生成特定機床的數(shù)控加工代碼。 主要功能: 1)曲面造型功能:根據(jù)葉輪設(shè)計數(shù)據(jù),計算機自動生成葉片以及葉輪的幾何形狀,并顯示在計算機屏幕上,可通過鼠標進行平移、旋轉(zhuǎn)和縮放操作。 2)刀具軌跡的生成:在葉輪粗加工中,主要針對立銑刀,采用高效的刀位軌跡排布算法,縮短刀具走刀長度,提高加工效率;精加工階段,針對常用的球頭刀或者切削刃為二次回轉(zhuǎn)曲面的非標準刀具,規(guī)劃出刀具加工軌跡,非標準刀具尺寸可根據(jù)葉輪數(shù)據(jù)由軟件給出。粗加工和精加工的刀具軌跡以圖形方式輸出。 3)刀具干涉檢查與修正:對生成的每一個加工刀位,自動進行干涉檢查,并自動修正干涉刀位。對于最終無法修正的刀位,給出刀具與葉片的干涉量,并通過計算機屏幕顯示干涉刀位位置,供設(shè)計人員重新選擇合適的刀具。 4)后置處理:可根據(jù)用戶不同的數(shù)控機床結(jié)構(gòu),調(diào)用相應(yīng)的后置處理程序,生成符合用戶機床要求的數(shù)控加工代碼。 技術(shù)特點: 1)本系列軟件既能完成離心葉輪的整體加工編程,又能完成軸流葉輪的加工編程;兩種葉輪的葉片可為直紋面也可為自由曲面。 2)粗加工采用高效的刀具軌跡,無走刀浪費。 3)對于自由曲面葉輪,精加工可采用二次回轉(zhuǎn)面刀具,加工效率可大幅度提高; 4)對于直紋面葉輪,采用側(cè)銑法加工,對每一步刀位都采用獨特的算法進行了優(yōu)化,使得加工過切量為最小,提高了加工精度。 5)對于干涉到位,給出了干涉量和干涉位置,便于設(shè)計人員選擇刀具或修改葉輪的設(shè)計數(shù)據(jù)。 6)對葉片前緣和尾緣進行了修圓,提高了加工質(zhì)量。 應(yīng)用范圍: 1)鼓風機、壓縮機內(nèi)的離心葉輪; 2)飛機發(fā)動機葉輪、軍事裝備推進器中使用的葉輪; 3)微型葉輪式人工心臟中的葉輪。
北京交通大學
2021-04-13
一種
多
形式機械振動阻尼器
一種多形式機械振動阻尼器,包括扭轉(zhuǎn)振動減振安裝法蘭、四腳卡盤、上箱體、扇形活塞、直線振動減振安裝桿和下箱體;所述扇形活塞安裝在上箱體和下箱體中,所述上箱體與下箱體固定連接;所述扭轉(zhuǎn)振動減振安裝法蘭安裝在四腳卡盤上;所述直線振動減振安裝桿經(jīng)下箱體安裝在扇形活塞中;所述四腳卡盤安裝在扇形活塞中,并穿過直線振動減振安裝桿。本發(fā)明實現(xiàn)集直線振動和扭轉(zhuǎn)振動兩種振動形式的減振作用,具有結(jié)構(gòu)簡單、吸能效率高、應(yīng)用范圍廣、靈活性強,安裝方便等優(yōu)點。市場預(yù)測:本專利能廣泛應(yīng)用于被動減振領(lǐng)域,結(jié)構(gòu)簡單,成本低,市場前景好。
長沙理工大學
2021-04-13
多
體制高性能衛(wèi)星導航信號模擬源技術(shù)(技術(shù))
成果簡介:項目在多導航系統(tǒng)兼容、高精度數(shù)據(jù)仿真、高動態(tài)高精度射頻信號生成等技術(shù)方面取得了突破性的進展,并設(shè)計研發(fā)了國際國內(nèi)領(lǐng)先的多體制高性能衛(wèi)星導航模擬設(shè)備。其實現(xiàn)了BD-2(一期,二期)、GPS、GLONASS以及Galileo四個導航系統(tǒng)共22個頻點導航信號的高精度仿真。 項目來源:國家十二五重點項目 技術(shù)領(lǐng)域:信息技術(shù)/先進制造技術(shù)/地球觀測與導航技術(shù)等 應(yīng)用范圍:潛在合作領(lǐng)域 現(xiàn)狀特點:國內(nèi)先進 技術(shù)創(chuàng)新:高動態(tài)高精度中
北京理工大學
2021-04-14
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