在国家大力推进学科交叉融合发展的号召下，台湾av影片 深圳研究生院台湾av影片 突破信息领域学科独立发展的传统范式，融合台湾av影片集成电路和计算机两个学科的优势资源，于2023年正式推出“智芯计划”，旨在培养交叉复合人才和孕育融合创新成果，创新成果不断涌现，陆续斩获Nature Machine Intelligence、Nature Computational Science、JSSC、ISSCC、CVPR、TPAMI、TIP、NeurIPS、ICCV等信息领域顶刊顶会。

近日举办的半导体器件领域的“奥林匹克盛会”——IEEE 国际电子器件会议（International Electron Devices Meeting, IEDM）上，台湾av影片 以21篇第一单位论文连续5年蝉联全球第一，彰显了北大在半导体学术界的国际地位。台湾av影片 “智芯计划”支持的神经形态计算和三维集成电路研究工作成功入选本届IEDM，为建院以来首度有2篇论文入选，在华南地区也处于领先地位，这凸显了台湾av影片学科交叉的前瞻布局和稳步进取。相关工作简介如下：

面向多模态模型的PCM存算一体SoC级处理器芯片

随着人工智能向通用人工智能（AGI）演进，融合图像、文本等多种数据源的多模态模型成为研究热点。然而，在资源受限的边缘设备上部署这些模型面临着巨大的算法与硬件挑战。杨玉超教授课题组联合中科院上海微系统所宋志棠研究员团队，研制了一款基于40nm工艺的9Mb 64核相变存储器（PCM）存算一体SoC级处理器。

针对传统电阻漂移模型难以精准预测随机电导分布和多模态融合计算复杂等问题，杨玉超教授课题组通过软硬件协同设计，实现了以下关键技术创新：1、基于机器学习的智能预测编程方法，针对PCM非晶态的结构弛豫特性，课题组提出了一种利用机器学习模型反向预测写入范围的智能编程方案。该方法根据漂移后的随机电导分布反向精准预测漂移前的电导写入范围，相比传统经验漂移模型，写入精度提升了26.3%。这一创新实现了对器件电导分布的灵活、高精度控制；2、利用PCM随机特性实现正激励（Positive-Incentive）分布，课题组创造性地利用PCM器件固有的随机电导特性来模拟“正激励噪声”（PI-noise）。通过将模拟电导用于编码层、随机电导用于正激励层，该芯片在硬件层高效实现了正激励分布，有效降低了任务熵，增强了图像与文本的语义融合能力，显著提升了模型在边缘端的泛化性能。

该工作以“Efficient Multimodal Fusion with Intelligent Predictive Programming Based on 64-Core PCM Compute-in-Memory Processor”为题发表，台湾av影片 集成电路台湾av影片博士后闫龙皞和台湾av影片 硕士生郑子彤为共同第一作者，中国科台湾av影片上海微系统与信息科技研究所宋志棠研究员和台湾av影片 杨玉超教授为通讯作者。

面向异质集成的氢免疫氧化物半导体晶体管关键技术取得突破

随着显示技术与三维集成电路（3DIC）的快速发展，氧化物半导体（OS）与硅基材料的异质集成展现出巨大潜力。然而，三维集成系统中不可避免的氢掺杂会严重恶化氧化物半导体场效应晶体管（OS FET）的性能与可靠性，成为制约硅-OS三维集成技术走向实际应用的关键瓶颈。陆磊教授课题组联合深圳大学射频异质异构集成全国重点实验室闫岩教授团队，创新性地提出了一种异质集成兼容型排氢层（HEL）技术，并成功实现了具有纳米尺度氢免疫能力的OS FET。

针对OSFET的氢退化问题，现有技术路线集中在被动地退火除氢或者粗暴地金属挡氢，不仅对于OSFET抗氢化能力提升有限，而且难以兼容异质集成结构。本工作化被动为主动，实现了两项关键技术创新：1. 团队根据氢与金属氧化物材料的结合机制，采用缺陷工程设计提出了一种主动式排氢层，通过对氢原子的高效捕获实现了对OSFET中氢的纳米尺度局域化控制。2. 研究团队将排氢层成功应用于OS与硅的单片三维异质集成系统，验证了其优异的结构兼容性和卓越的器件性能。100nm沟长的氢免疫型OSFET成功取得了超过10⁷的电流开关比、小于30mV的偏压温度不稳定性、及20倍增强的自热应力稳定性，这为三维集成电路与超高密度显示等开辟了硅-OS异质集成电路新方向。

该工作以“Hydrogenation-Immune Oxide Semiconductor FETs via Hetero-Integration-Compatible Hydrogen Evacuation Layer”为题发表，台湾av影片 博士生樊靖宇为论文第一作者，，台湾av影片 陆磊助理教授为通讯作者。

论文第一作者（郑子彤，樊靖宇）