(通讯员 刘菲)2021年10月16日上午,我院在新光电大楼C115会议室举办了第202期银河电子游戏1331大讲堂。清华大学李学清副教授受我院集成电路工程系王超研究员的邀请,为我院师生带来了题为“新兴铁电存储器和智能应用计算(Emerging Ferroelectric Memory and Computing for Intelligent Applications)”的学术演讲。全场座无虚席,都来享受这前沿学术研究的知识盛宴。
图1 李学清副教授正在进行题为“新兴铁电存储器和智能应用计算”的演讲
在讲座的开始,李教授通过层层递进的方式,分析了嵌入式内存和内存计算对人工智能的重要性。李教授指出随着不断增加的数据量,以及超出现有计算范式硬件能力的计算性能需求,都使得找到一个新型硬件解决方案至关重要。李教授对比分析了多种嵌入式存储器的特点,并针对易失性存储器的特点给出了非易失性存储器的优势。
接下来,李教授通过生动的演示详细地描述了铁电器件的机理,并说明了铁电器件在可扩展性、非易失性、低功耗和计算场景灵活性方面的优势。由此,李教授指出一种新兴的硬件解决方案,就是基于拥有着悠久历史的铁电器件。然而,铁电器件仍面临一些需要解决的挑战,如读写干扰问题、有限的耐久性、开关随机性。因此,李教授介绍了一种解决铁电场效应晶体管(FeFET)耐久性问题的新方案,即反铁电场效应管技术。反铁电场效应管技术与传统的FeFET方案相比,它不仅使续航能力提高了100倍,而且提高了刷新方案的效率,一次可以完成整个阵列的刷新。在演讲尾声的环节,李教授在介绍了一些基于FeFET的存内计算(CIM)设计之后,对基于FeFET的存内计算(CIM)解决方案进行了展望。李教授指出电路技术还有望增强和利用良好的铁电器件特性,可以绕过其器件非理想性和工艺限制。未来的计算系统需要来自器件、电路、架构的跨层创新,通用内存和CIM对于高性能、高能效、可扩展和可靠的解决方案至关重要。
这次的学术讲座让参加的老师和同学们都收获颇丰,对高能效存储器以及存内计算协同设计方面的研究探索产生了兴趣浓厚。李教授也非常细致地解答了大家的疑惑。
图2 报告结束后的问答环节,李学清老师同大家展开了深入的讨论
图3 李学清教授(左)获得华中科技大学王超研究员(右)代表学院所颁发的荣誉证书
清华大学电子系副教授李学清是国家人才计划青年项目专家、IEEE高级会员。2007年和2013年分别获得清华大学电子系学士和博士学位,2013年至2017年于美国宾州州立大学从事博士后研究。李学清博士的研究方向主要是数字模拟混合信号集成电路,特别包括基于新原理器件和计算方法的新兴智能加速电路与系统,是多个国家自然科学基金、科技部重点研发计划和企业联合研究项目的负责人。目前已发表百余篇论文,拥有二十余份中美专利。曾获ASP-DAC、HPCA、IEEE TMSCS和DARPAR LEAST的最佳论文,论文入选IEEE Micro Top Picks,并担任ASP-DAC、GLSVLSI、ICCAD等多个国际会议TPC成员。