检索结果-内蒙古大学图书馆

一种采用标准数字单元实现的5bit 100MS/s全数字闪烁型模数转换器

复旦学报（自然科学版） 2016年第4期55卷 410-417,424页

作者：薛香艳周雪荣叶凡任俊彦复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

设计了一种全数字实现的5bit闪烁型模数转换器,该设计的核心思想是通过差分延时链对,将输入的差分模拟信号转换为延时信号,再经过锁存器得到与相应参考电压的比较结果.该数字比较器的参考电压内置于差分延时链对,无需从外部输入.采样保... 详细信息

设计了一种全数字实现的5bit闪烁型模数转换器,该设计的核心思想是通过差分延时链对,将输入的差分模拟信号转换为延时信号,再经过锁存器得到与相应参考电压的比较结果.该数字比较器的参考电压内置于差分延时链对,无需从外部输入.采样保持电路的开关和保持电容也使用数字库中的合适器件代替.该模数转换器完全采用标准数字单元库中的单元搭建而成,与传统实现方法相比,在功耗、面积及设计复杂度上均有了较大程度的改善.电路采用TSMC 65nm工艺设计,核心面积为0.02mm2,在采样频率为100MS/s的情况下,后仿真功耗低达0.6mW,SFDR为37.89dB,ENOB为4.55bit.

关键词：闪烁型模数转换器全数字模数转换器内置参考电压

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一种改进的基于角点检测的并行化电子稳像算法

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复旦学报（自然科学版） 2016年第6期55卷 815-825页

作者：郑杰刘杰黄超陈更生复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

针对摄像设备拍摄视频抖动问题和实时处理要求,本文提出一种改进的基于角点检测的并行化电子稳像算法.该算法采用并行计算和软硬件协同计算的方法,对基于Harris角点检测及Hu几何不变矩的电子稳像算法进行了改进,算法通过网格划分和区域... 详细信息

针对摄像设备拍摄视频抖动问题和实时处理要求,本文提出一种改进的基于角点检测的并行化电子稳像算法.该算法采用并行计算和软硬件协同计算的方法,对基于Harris角点检测及Hu几何不变矩的电子稳像算法进行了改进,算法通过网格划分和区域极限值的并行计算,减少了角点检测的计算量,采用并行化改进的RANSAC计算提升了剔除误匹配的处理效率,并基于图形处理器(Graphic Processing Unit,GPU)和FPGA完成了电子稳像算法的优化设计实现.实验结果表明,本文算法在保证良好稳像质量的同时,对720p视频进行单帧稳像的时间仅为25.48ms,能够完成帧率为30帧/s的分辨率为1 280×720的视频实时稳像.

关键词：电子稳像并行加速 Harris FPGA GPU 软硬件协同

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鲁棒主元分析和稀疏表示方法在模拟电路错误检测中的应用

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复旦学报（自然科学版） 2016年第1期55卷 51-58,67页

作者：吴益锋朱恒亮曾璇复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

模拟电路错误检测问题,即重点是检测出模拟电路芯片存在错误后确定错误元件或参数的问题,对于进一步明确错误产生原因,在设计或制造中加以改进,有重要的意义.经典做法是通过预先设置错误,并仿真得到其对应的响应数据,构造"错误字典... 详细信息

模拟电路错误检测问题,即重点是检测出模拟电路芯片存在错误后确定错误元件或参数的问题,对于进一步明确错误产生原因,在设计或制造中加以改进,有重要的意义.经典做法是通过预先设置错误,并仿真得到其对应的响应数据,构造"错误字典",然后将测试信号与错误字典进行比对,识别其属于哪一类错误类型.本文提出一种基于数据稀疏表示方法来进行错误类型识别的新方法,它计算属于不同错误类型的数据在所有类型的数据构成的空间中的展开向量,根据得到的稀疏向量来判断其所属错误类型.对于稀疏表示方法无法进行准确分类识别的情况,采用SVM作为二级分类器进行修正.存在某些错误类型,其响应数据构成的空间之间线性相关性较强,对于稀疏表示后属于其中之一类型的数据,采用传统的SVM方法来加以辅助分类.在两个实验例子中,与SVM,Ada Boost以及没有加SVM辅助分类的单纯稀疏表示方法相比较,本文方法有更高的错误类型识别正确率.

关键词：错误检测支持向量机鲁棒主元分析稀疏表示

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一种应用于FPGA时钟管理单元的锁相环设计

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复旦学报（自然科学版） 2016年第1期55卷 36-42页

作者：吴俊宏李闻界来金梅复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

设计了一种应用于FPGA时钟管理的可变带宽锁相环.该锁相环采用开关电容滤波器实现可变电阻滤波功能,用反比N电流镜(N为反馈分频系数)来为电荷泵提供偏置,使电荷泵电流与偏置电路电流成1/N的比例关系.本文还提出了用虚拟开关减少了开关... 详细信息

设计了一种应用于FPGA时钟管理的可变带宽锁相环.该锁相环采用开关电容滤波器实现可变电阻滤波功能,用反比N电流镜(N为反馈分频系数)来为电荷泵提供偏置,使电荷泵电流与偏置电路电流成1/N的比例关系.本文还提出了用虚拟开关减少了开关两端电压的非理想电荷效应,并设计了一种5级延时单元组成的环形压控振荡器,显著提升了输出频率范围.该锁相环实现了环路带宽与输入频率比值固定,从而使环路带宽能够自动跟随输入频率在较宽范围内变化,保证了其稳定性.本文采用CMOS 65nm数字工艺流片,电源电压为1.2V,作为时钟管理单元IP核嵌入于复旦大学自主研发的FDP5FPGA芯片中.测试表明,本文设计的PLL环路带宽在0.7MHz到13.4MHz能够跟随输入频率在18~252MHz范围内变化,输入频率与环路带宽比值近似为20,产生762MHz^1.7GHz的宽范围输出时钟,阻尼因子均方差不超过8%.

关键词：锁相环可变带宽 FPGA时钟管理

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基于部分重配置的FPGA内嵌BRAM测试方法

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复旦学报（自然科学版） 2016年第6期55卷 806-814页

作者：李圣华王健来金梅复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

对于FPGA的内嵌BRAM资源的测试,传统的方法存在着故障覆盖率不够高,测试配置数目较多,以及测试时间较长的缺点.针对上述问题,本文提出了一种新的利用FPGA内嵌ICAP核进行片内自动部分重配置功能来实现对FPGA内嵌BRAM核的内建自测试方法,... 详细信息

对于FPGA的内嵌BRAM资源的测试,传统的方法存在着故障覆盖率不够高,测试配置数目较多,以及测试时间较长的缺点.针对上述问题,本文提出了一种新的利用FPGA内嵌ICAP核进行片内自动部分重配置功能来实现对FPGA内嵌BRAM核的内建自测试方法,且无需额外的外接存储单元.在已有方法的基础上提高了对写破坏故障、读破坏故障、干扰耦合故障、写破坏耦合故障、读破坏耦合故障以及BRAM初始化功能故障的覆盖,改进算法使程序执行周期数降低一半左右,同时将多个算法集成在同一个测试配置里来实现降低测试的完整配置数,从而降低测试时间.测试结果表明,该方法在故障覆盖率上可以达到100%,而且测试配置数可以降低至两个完整配置,其中每个完整配置里包含13个算法的片内自动部分重配置,实测得到总测试时间仅为131.216ms.

关键词：现场可编程门阵列块随机存储器内建自测试部分重配置 ICAP

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氧化钽基RRAM的循环耐受特性优化研究

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复旦学报（自然科学版） 2016年第1期55卷 28-35页

作者：刘佩林殷茵复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

阻变存储器(RRAM)因其性能优异、可高密度集成以及与CMOS工艺兼容成本较低等众多优点而被广泛研究.用于制备阻变型存储器的关键材料有很多种,其中氧化钽材料由于与标准CMOS工艺兼容而被各大研究机构广泛关注,但TaOx基RRAM存储阵列的可... 详细信息

阻变存储器(RRAM)因其性能优异、可高密度集成以及与CMOS工艺兼容成本较低等众多优点而被广泛研究.用于制备阻变型存储器的关键材料有很多种,其中氧化钽材料由于与标准CMOS工艺兼容而被各大研究机构广泛关注,但TaOx基RRAM存储阵列的可靠性仍存在很大问题,尤其是循环耐受特性.本文制备了4种具有优秀阻变性能的双层Ta2O5/TaOxRRAM器件,Ta2O5层厚度分别为5nm和3nm,TaOx层的x值分别为1.0和0.7.比较了这4种拥有不同器件参数的氧化钽基RRAM器件的循环耐受性能,给出了TaOx基RRAM的循环耐受性能优化方法,发现双层TaOxRRAM的富氧Ta2O5层的厚度越薄且缺氧TaOx层的缺氧程度越大,其循环耐受性能越好.

关键词：氧化钽 Ta2O5/TaOx 循环耐受特性阻变存储器

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原子晶体非易失存储

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中国科学：物理学、力学、天文学 2016年第10期46卷 100-118页

作者：刘春森周鹏张卫复旦大学微电子学院专用集成电路和系统国家重点实验室上海200433

多功能低功耗芯片中存储、计算与通讯功能各模块的占用面积、数据交换速率等因素已经成为集成电路发展的瓶颈问题.可满足大数据核内传输速率的未来系统架构中高密度高性能存储技术需具备超低功耗、超小器件尺寸以及快速写入及非易失特性... 详细信息

多功能低功耗芯片中存储、计算与通讯功能各模块的占用面积、数据交换速率等因素已经成为集成电路发展的瓶颈问题.可满足大数据核内传输速率的未来系统架构中高密度高性能存储技术需具备超低功耗、超小器件尺寸以及快速写入及非易失特性.未来存储技术包括采用新原理器件例如操控电子跃迁或离子移动代替电子输运、使用新材料以降低热量产生以及新型三维堆叠工艺提高密度.本综述聚焦于新材料特别是二维原子晶体在非易失存储技术中的应用.具有高电子迁移率、极限超薄沟道、超低界面态的二维原子晶体新材料因为其本征厚度约0.6–1.2 nm并具有丰富的能带结构为未来存储技术提供了优秀的解决方案,对器件进一步微缩提高集成度、提高稳定性和扩大应用场景以及开发新型存储器有着巨大潜力,是解决当今存储器功耗和集成度的崭新途径.

关键词：原子晶体二维原子晶体非易失存储器闪存阻变存储器

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基于多核处理器的HEVC解码器实现与优化

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计算机工程与设计 2017年第1期38卷 75-80页

作者：唐飞虞志益复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203 中山大学-卡内基梅隆大学联合工程学院广东广州510006 广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院广东顺德528300

为实现H.265/HEVC高清视频软件解码,提供HEVC并行解码的可行方案,提出并实现基于64核处理器的H.265/HEVC纯软件实时解码器。软件解码器被划分为熵解码(CABAC解码)、亮度反量化反变换、亮度帧内预测以及色度处理4个模块,各模块间以流水... 详细信息

为实现H.265/HEVC高清视频软件解码,提供HEVC并行解码的可行方案,提出并实现基于64核处理器的H.265/HEVC纯软件实时解码器。软件解码器被划分为熵解码(CABAC解码)、亮度反量化反变换、亮度帧内预测以及色度处理4个模块,各模块间以流水线方式并行运行,多帧图像可同时输入处理器,实现帧间并行。实验结果表明,采用该方式实现的H.265/HEVC基本档次解码器在1GHz的测试条件下,最高达到了720p视频108帧/秒,1080p视频61帧/秒的解码速率。

关键词：高效率视频编码多核处理器并行处理上下文自适应二进制算术编码熵解码帧内预测

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基于2.5D封装系统的存储型计算研究

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计算机工程 2017年第2期34卷 105-110,119页

作者：尹颖颖虞志益复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203 中山大学中山大学-卡内基梅隆大学联合工程学院广州510006 广东顺德中山大学-卡内基梅隆大学国际联合研究院广东顺德528300

对于数据密集型应用,大量能量和延时消耗在计算和存储单元之间的数据传输上,造成冯·诺依曼瓶颈。在采用2.5D封装集成的系统中,这一问题依然存在。为此,提出一种新型的硬件加速方案。引入存储型计算到2.5D系统中,使片外存储具备运... 详细信息

对于数据密集型应用,大量能量和延时消耗在计算和存储单元之间的数据传输上,造成冯·诺依曼瓶颈。在采用2.5D封装集成的系统中,这一问题依然存在。为此,提出一种新型的硬件加速方案。引入存储型计算到2.5D系统中,使片外存储具备运算的能力。将存储器划分为若干个bank,支持bank间并行访问,并在存储阵列中设计可配置的加速单元,充分利用存储阵列的带宽进行并行计算,降低数据传输的延时和能耗。以H.264解码中的反量化反变换为例对该结构进行实现,仿真结果显示,相较于传统软件实现方法,该方案可获得7.1倍的性能提升,节省80.5%的能量,并且只增加2%的面积开销。

关键词：存储型计算冯·诺依曼瓶颈 2.5D封装系统 H.264解码数据密集型应用

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不同工艺下操作算法对阻变存储器可靠性的影响

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半导体技术 2016年第10期41卷 769-773,788页

作者：王博杨建国林殷茵复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

通过测试不同工艺条件下的导电丝形成算法与低阻阻值分布、烘烤失效率等的关系,研究了阻变存储器(RRAM)单元导电细丝形成过程对可靠性的影响,进一步对导电细丝形成过程的模型进行了优化。实验表明,随着脉宽的增大,操作电压幅值降低、成... 详细信息

通过测试不同工艺条件下的导电丝形成算法与低阻阻值分布、烘烤失效率等的关系,研究了阻变存储器(RRAM)单元导电细丝形成过程对可靠性的影响,进一步对导电细丝形成过程的模型进行了优化。实验表明,随着脉宽的增大,操作电压幅值降低、成功率提高、烘烤失效率降低,进一步增加脉宽,烘烤失效率大大增加。通过比较不同工艺,发现在烘烤失效率降低时的脉宽条件(1 ms)下,氧化时间短、氧化功率大并且无退火条件的失效率高;而在烘烤失效率增加时的脉宽条件(10 ms)下,氧化时间短、氧化功率大并且无退火条件的失效率低。研究结果为设计RRAM单元操作算法提供了优化方向,同时通过对不同条件下RRAM单元可靠性的比较,优化了工艺配方。

关键词：氧化铝/氧化钨阻变存储器(RRAM) 形成算法可靠性阻变机制工艺优化

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