基于SRAM的通用存算一体架构平台在物联网中的应用

最近,存算一体(IMC)架构引起了广泛关注,并被认为有望成为突破冯诺依曼瓶颈的新型计算机架构,特别是在数据密集型(data-intensive)计算中能够带来显著的性能和功耗优势.其中,基于SRAM的IMC架构方案也被大量研究与应用.该文在一款基于SRAM的通用存算一体架构平台——DM-IMCA的基础上,探索IMC架构在物联网领域中的应用价值.具体来说,该文选取了物联网中包括信息安全、二值神经网络和图像处理在内的多个轻量级数据密集型应用,对算法进行分析或拆分,并将关键算法映射到DM-IMCA中的SRAM中,以达到加速应用计算的目的.实验结果显示,与基于传统冯诺依曼架构的基准系统相比,利用DM-IMCA来实现物联网中的轻量级计算密集型应用,可获得高达24倍的计算加速比.     

量子神经网络

1 引言计算的实质是一个物理过程,要受到物理规律的支配。现代的计算技术建立在经典物理学基础之上,而量子计算(Quantum Computing)则是建立于量子理论的原理之上。目前,量子计算之所以获得广泛瞩目,是由于它能极大地提高计算的效率,具有沟通与大脑和意识关系的潜力,以及当计算机技术发展到纳米量级时必须考虑到量子效应等原因。     

非同步多时间序列中频繁模式的发现算法

从多个时间序列中发现频繁模式在实际应用中具有非常重要的价值.已知文献所提供的方法均假设多时间序列是同步的,但是,在现实世界中,这一条件并不总能满足,许多情况下它们是非同步的.提出了一个从非同步多时间序列中发现频繁模式的算法.该算法首先利用线性化分段表示法和矢量形态聚类实现时间序列的特征分割与符号化转换,然后通过将Agrawal关联模式发现算法的核心思想与时间序列最短实现表示方法相结合,实现了非同步多时间序列中多种结构频繁模式的发掘.与已有算法相比,该算法更简单、更灵活,并且不要求序列严格同步.实验结果证明了该算法的有效性.     

量子纠错电路的模块化设计与优化

在无测量状态下,对三量子位纠错电路进行设计和优化,提出模块化概念设计和优化量子纠错电路。随着量子位的增加,三量子位纠错电路作为模块可用于五量子位纠错电路中,五量子位纠错电路作为模块可用于七量子位纠错电路中,以此类推。少量子位纠错电路作为多量子位纠错电路的部分模块使用,可使得多量子位纠错电路设计简化,冗余位减少,使之量子代价较低。     

硅太阳电池用UV/IR截止滤光膜系设计

根据光学薄膜原理,编制出计算机程序。在太阳电池封装玻璃的上、下表面分别设计出红外(IR)截止的带通滤光膜系A|[1.05(LMHML)](LMHML)6[1.15(LMHML)]1.15L| G和紫外(UV)截止的带通滤光膜系G|H/2LH/2|7s。透射曲线表明:这两种带通滤光膜系对于不同波长的光有着很好的选择性透射,IR截止滤光膜系能够使波长大于1120nm的大部分光在到达电池表面前就被反射,UV截止滤光膜系能够使得波长小于350nm的光在到达电池表面前几乎全部被反射掉。同时,350nm<λ<1120nm的光的入射几乎不受影响,加权平均透射率为97.49%。     

用于AVS和H.264可变长解码器的设计与实现

可变长解码广泛用于各种视频压缩标准中。本文提出了一种适用于AVS和H．264两种标准的可变长解码器。由于支持两个标准并且为了节省硬件，该结构采用模块的复用。采用桶型移位器，实现并行解码，提高解码速度。对解析AVS和CAVLC的码流进行了周期的分析，证实该设计能够实现实时的高清解码。本设计通过了FPGA验证。     

峰值电流模式控制非理想Buck变换器系统建模

为提高开关变换器系统建模的精度,减少模型与实际电路之间的偏差,更好地指导系统芯片设计,基于能量守恒法和开关元件平均建模法,考虑各元件等效寄生参数及电感电流纹波等非理想因素的影响,加之输出电流波动对电路性能的影响,建立包含输出阻抗的非理想Buck变换器功率级小信号模型。在此基础上,对峰值电流模式控制非理想Buck变换器的控制环路进行了非理想参数建模,最终建立起整个峰值电流模式控制的非理想Buck变换器系统小信号模型。通过模型分析以及在Matlab中的仿真可以看出,所建模型直观、有效、实用,且物理意义清晰,能够更加准确地反映实际电路的工作情况。     

用于植入式医疗设备的高PSRR无片外电容LDO

提出了一种用于植入式医疗设备的高电源抑制比(PSRR)无片外电容的低压差线性稳压器(LDO)。所设计的LDO采用自适应负载电流追踪的前馈纹波消除技术来产生动态的前馈纹波,以改善其在不同负载电流下的PSRR。LDO采用超级源跟随器和密勒补偿电路来保证电路的稳定性,其只需要1.2 pF的片上电容。电路采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺设计与仿真。仿真结果表明,当负载电流为1 mA时,该LDO的PSRR在1 MHz处为-56.7 dB,在10 MHz处为-45 dB,比传统LDO分别改善了24 dB和30 dB;当负载电流为10 mA时,该LDO的PSRR在1 MHz处为-55.6 dB,在10 MHz处为-43 dB,比传统LDO分别改善了20 dB和28 dB。     

具有快速瞬态响应的电压模式Buck变换器

针对电压模式的Buck变换器,提出了一种新颖的参考电压可选择设计方案。在负载电流改变的情况下,通过参考电压选择电路和阈值电压控制电路来选择不同的参考电压,加快占空比的改变。采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺进行设计与仿真,结果表明,该变换器在负载发生590 mA瞬态变化时的输出过冲电压小于50 mV,并且瞬态恢复时间小于12 μs。与传统的电压控制模式相比,该变换器具有更好的瞬态响应性能。     

用于RFID的自动天线调谐系统的设计

天线作为射频识别（RFID）系统的重要组成部分,直接影响着其性能和稳定性,其中天线的输入阻抗是一个极易变化的参数,自动调谐是解决输入阻抗匹配的有效手段。本文设计了一个用于RFID的自动天线调谐系统,该系统包括自动调谐网络、测量、控制和天线4个部分,其中核心部分采用了基于改进遗传进化的控制算法,通过调节反向电压来实现天线输入阻抗匹配。结果表明,该系统很好地实现了高速自动天线调谐。