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成果簡介在鋼鐵企業(yè)規(guī)模快速發(fā)展的同時， 大量備件的消耗給資源、 能源造成巨大浪費(fèi)， 而市場競爭的日趨激烈又給降低生產(chǎn)成本帶來巨大壓力。 經(jīng)驗(yàn)證明， 應(yīng)用表面技術(shù)在實(shí)現(xiàn)備件長壽化方面顯現(xiàn)出卓越的功效。 超音速噴涂產(chǎn)品涂層具有硬度高、 涂層孔隙率小、 涂層結(jié)合強(qiáng)度高、 涂層無分層現(xiàn)象以及涂層表面粗糙度低等優(yōu)點(diǎn)， 代表著當(dāng)前表面技術(shù)應(yīng)用方面國際先進(jìn)水平。 該項目的投建， 將可對冷軋生產(chǎn)線鍍鋅池內(nèi)的沉沒輥和穩(wěn)定輥， 連退爐中的高中低溫段爐輥， 張力輥、 糾偏輥、 轉(zhuǎn)向輥等各種工藝輥以及板坯連鑄

該研究開發(fā)了一種低成本高性能的n型PbS基熱電材料，其成本只有傳統(tǒng)商用PbTe基材料的20%，而熱電性能則相當(dāng)，本研究還基于所開發(fā)的熱電材料制備了熱電發(fā)電器件，實(shí)現(xiàn)了廢熱到電能11.2%的能量轉(zhuǎn)換效率。該項成果能夠極大地推動低成本熱電材料的開發(fā)，加速熱電發(fā)電技術(shù)的商用化進(jìn)程。

受體-受體型高分子半導(dǎo)體相對于給體-受體型高分子在實(shí)現(xiàn)n型器件性能上具有更優(yōu)異的電子結(jié)構(gòu)，但由于受體-受體型高分子半導(dǎo)體通常難以合成，因此高性能的n型高分子半導(dǎo)體通常具有交替的給體-受體主鏈結(jié)構(gòu)。而給體單元的引入使得給體-受體型高分子同時呈現(xiàn)p型性能，因此這類聚合物難以實(shí)現(xiàn)單一n型性能而具有雙極性性能。郭旭崗課題組通過對高對缺電子的雙噻吩酰亞胺單體進(jìn)行錫化，得到了單體BTI-Tin, 該單體具有很高的純度、很小的空間位阻、很高的聚合活性。

本發(fā)明涉及一種高性能低碳含Mo貝氏體鋼及其制備方法。其技術(shù)方案是：向Fe-C-Mn-Si低碳鋼的冶煉成分中添加Mo，經(jīng)真空冶煉后鑄成鋼坯，將鋼坯軋制成板材。將軋制后的板材以5～10℃/s的升溫速度加熱至880～900℃，保溫10～20min；水冷至410～420℃，接著空冷至340～350℃，保溫30～40min；水冷至室溫，制得高性能低碳含Mo貝氏體鋼。所述的高性能低碳含Mo貝氏體鋼的化學(xué)成分及其含量是：C為0.15～0.22wt%；Si為1.48～1.55wt%；Mn為1.95～2.04wt%；Mo為0.14～0.15wt%；P<0.008wt%；S<0.002wt%；N<0.004wt%；其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明具有成本低廉、周期短和工藝簡單的特點(diǎn)；所制備的高性能低碳含Mo貝氏體鋼綜合性能優(yōu)良。 （注：本項目發(fā)布于2014年）

可以開展直徑30-160mm范圍內(nèi)鋼索疲勞性能測試與評價研究。可開展《GB T 30826-2014 斜拉橋鋼絞線拉索技術(shù)條件》、《GB∕T 18365-2018_斜拉橋用熱擠聚乙烯高強(qiáng)鋼絲拉索》、《JT T 771-2009 無粘結(jié)鋼絞線斜拉索技術(shù)條件》及《JTT 775-2016 大跨度斜拉橋平行鋼絲拉索》等標(biāo)準(zhǔn)要求下的相關(guān)測試。

本發(fā)明公開一種瀝青路面模量反算方法，包括：對瀝青路面的路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行簡化，將相鄰且材料類型相同的路面結(jié)構(gòu)層視為簡化層，并且每一簡化層所包含的結(jié)構(gòu)層之間的模量差值不大于N MPa，將土基單獨(dú)視為土基層；在土基層及各簡化層中布置垂直應(yīng)變傳感器，且保證布置完成的所有垂直應(yīng)變傳感器位于同一垂直方向；在瀝青路面表層施加荷載，且該荷載位于各垂直應(yīng)變傳感的正上方，并通過垂直應(yīng)變傳感器采集土基層及簡化層的垂直應(yīng)變數(shù)據(jù)；將采集到的垂直應(yīng)變數(shù)據(jù)作為反算參數(shù)進(jìn)行模量反算；N的取值為250～350。通過該方法將原結(jié)構(gòu)組合簡化從而優(yōu)化了模量反算計算過程，解決了反算模量與實(shí)際狀態(tài)不符的技術(shù)難題。

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(shí)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(jìn)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(yán)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(yán)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(jìn)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(shí)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(fù)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(xué)吳華強(qiáng)教授團(tuán)隊實(shí)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(tuán)隊選擇了電學(xué)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(qiáng)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(xùn)練算法，僅用小數(shù)據(jù)量訓(xùn)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(dá)到與軟件理論值相同的水平。 “技術(shù)鏈”創(chuàng)新。從“單點(diǎn)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(yàn)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(yù)為“集成電路奧林匹克”的“國際固態(tài)電路大會”等頂級學(xué)術(shù)會議。研究成果被“國際半導(dǎo)體技術(shù)路線圖”和30多部綜述文章長篇幅引用。團(tuán)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(tuán)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(dāng)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(tuán)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。

項目成果/簡介: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(shí)現(xiàn)計算能力的飛躍。

01項目背景 片上網(wǎng)絡(luò)將片上路由器按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)互連，從而構(gòu)成一個片上微網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。不同功能的IP核通過網(wǎng)絡(luò)接口NI接入到片上網(wǎng)絡(luò)中來，網(wǎng)絡(luò)接口對IP核發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，形成固定格式的分組。片上路由器根據(jù)分組的目的地址信息，將數(shù)據(jù)分組在網(wǎng)絡(luò)中正確的傳輸?shù)侥康腎P核。片上網(wǎng)絡(luò)可以為系統(tǒng)中任意一對IP核之間實(shí)現(xiàn)透明的數(shù)據(jù)通信。互連網(wǎng)絡(luò)中的一些控制協(xié)議，例如流量控制機(jī)制、路由算法、任務(wù)調(diào)度機(jī)制、服務(wù)保障機(jī)制等，都可以應(yīng)用到片上網(wǎng)絡(luò)中來，以提高系統(tǒng)的通信效率。由于片上網(wǎng)絡(luò)采用分組交換，IP核之間數(shù)據(jù)通信的基本數(shù)據(jù)單元是分組，不同的分組根據(jù)目的地址信息在網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立傳輸。片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠有效的克服基于總線結(jié)構(gòu)的片上系統(tǒng)在大規(guī)模集成下的瓶頸，在時延、吞吐、功耗、可擴(kuò)展性和可靠性等方面體現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢。多核，多片架構(gòu)將成為芯片設(shè)計的發(fā)展趨勢。 處理器多芯片之間的通信已經(jīng)成為制約系統(tǒng)性能的瓶頸，處理器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的能力或?qū)⒊蔀橄乱粋€集成電路發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。針對不同應(yīng)用場景和性能要求，根據(jù)各自的架構(gòu)設(shè)計出更適合的高效而可靠的片間互連(NetworkonPackage，NoP)協(xié)議，將使得集群芯片的性能得到進(jìn)一步優(yōu)化。 02項目簡介 研究基于路由交換的異構(gòu)計算系統(tǒng)算力擴(kuò)展總體架構(gòu)，包含異構(gòu)計算資源節(jié)點(diǎn)之間、片上交換路由與片上處理資源之間、片上處理資源與外部接口之間的互連結(jié)構(gòu)與互連拓?fù)洌鐖D3所示。 設(shè)計與物理層解耦的輕量級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使之可以在不同的物理連接方式之上靈活的構(gòu)建多種拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)。針對機(jī)載計算任務(wù)的算力提升需求，研究異構(gòu)計算節(jié)點(diǎn)的算力擴(kuò)展問題，通過基于路由交換的、可擴(kuò)展的互連構(gòu)建異構(gòu)計算系統(tǒng)，采用輕量化互連協(xié)議實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計算節(jié)點(diǎn)的低延時、高帶寬互連，驗(yàn)證基于路由交換的異構(gòu)計算系統(tǒng)對于特定應(yīng)用的高速并行分布式處理效果。本系統(tǒng)的主體思想是將片上網(wǎng)絡(luò)（NetworkonChip，NoC）互連協(xié)議擴(kuò)展到片間互連（NetworkonPackage，NoP），實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部計算資源到集群芯片的延伸。

本發(fā)明公開了一種高性能光譜選擇性吸波元件及太陽能熱光伏系統(tǒng)，包括金屬基底、低折射率介質(zhì)第一薄膜、高折射率半導(dǎo)體納米方塊陣列、低折射率介質(zhì)第二薄膜和低折射率介質(zhì)第三薄膜；低折射率介質(zhì)第一薄膜均勻覆蓋在金屬基底上，其上構(gòu)建棋盤狀周期排列的高折射率半導(dǎo)體納米方塊陣列，在高折射率半導(dǎo)體納米方塊陣列之間填充低折射率介質(zhì)第二薄膜，在其頂部覆蓋低折射率介質(zhì)第三薄膜。本發(fā)明通過對金屬表面介質(zhì)薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計，獲得良好的光譜選擇性；通過選擇不同的金屬、半導(dǎo)體、介質(zhì)材料，和（或）改變結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)靈活的截止波長調(diào)控及光譜選擇性；本發(fā)明同樣適用于耐高溫的金屬、半導(dǎo)體、介質(zhì)材料，可在太陽能熱光伏系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。