来源:安徽大学微信公号 发布时间:2024/1/14 15:02:44
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蔺智挺:紧跟国家需求 创新缔造中国“芯”

 

来到安徽大学的一次转变,他开始勇攀芯片研发的高峰;攻关传统芯片的三堵高墙,他付出十二载春秋的日夜耕耘。回顾过往,他落地扎根,硕果累累;展望未来,他将百尺竿头,更进一步。他就是安徽大学集成电路学院教授蔺智挺。2011年来到安大后,蔺智挺一直紧密围绕国家重大战略需求,针对存储芯片设计与应用展开了系统而深入的研究。

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存储芯片,也称半导体存储器,是电子系统中存储和计算数据的载体,是应用面最广、市场比例最高的集成电路基础性产品之一。存储芯片产业是信息产业的重点,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。当前,存储芯片市场占据了全球集成电路的35%以上,但几乎被国外垄断。《“十四五”国家信息化规划》指出,要加快集成电路关键技术攻关,推动计算芯片、存储芯片等创新。

蔺智挺深知实现技术创新、发展具有中国自主知识产权的存储芯片迫在眉睫,他针对存储器设计与应用进行研发创新,在低功耗高可靠性存储器设计与应用、新原理器件存储器设计、高能效存算电路设计等方面都有了系列创新成果,已发表高水平论文50余篇,申请国家发明专利50项,有效推动国内自主知识产权的存储器产业化。

“传统存储器面临着三堵墙,拦在我们面前的第一堵墙是存储器密度墙,随着存储器阵列容量增加,动态功耗静态功耗急剧增加,大容量存储器功耗是亟待解决的技术难题。第二堵墙是专利墙,低功耗内存专利及相关协议均被国外寡头所控制。第三堵墙是冯·诺依曼存储墙,存储速度跟不上处理器速度,造成大量传输功耗浪费。”蔺智挺介绍到。

人生在勤,履践致远。为了冲破这三堵墙,蔺智挺带着团队不辞辛苦、潜心钻研十余年,层层攻克,均取得突破。面对第一堵存储器密度墙问题,以蔺智挺为首的团队从静态功耗和动态功耗两方面开展研究。针对动态功耗问题,他们系统分析了存储器由于PVT变化造成的性能抖动,提出一种基于流水线的可配置复制位线电路,相关成果以第一作者在JSSC(集成电路设计领域的国际顶级期刊)上刊发,这是中国大陆首篇发表于JSSC的关于SRAM存储器的论文;为了降低静态功耗,蔺智挺团队又聚焦TFET,RRAM器件在存储器设计中的挑战,设计出多款低功耗存储器。针对第二堵专利墙,他和国内头部企业合作,展开研究。对动态随机存储器读写操作不同阶段的进行深度分析,设计了多个关键模块,联合企业申请国内外发明专利十余项,承担了安徽省科技重大专项。为打破第三堵冯·诺依曼存储墙,蔺智挺团队又设计出高能效存算一体芯片。他们针对存算精度问题,设计了电流镜钳位电路;针对视频加速需求,设计了CNN加速器。相关成果均已发表于学术界、企业界公认的集成电路设计领域奥林匹克会议IEEE International Solid-State Circuits Conference(ISSCC)和JSSC期刊(3篇)。

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蔺智挺丰硕的创新成果现在应用于多家知名电子股份有限公司的芯片制造中,使得越来越多的存储芯片实现了国产替代。

抓住机遇,择机奋起。在模拟集成电路领域,蔺智挺并不是从一开始就研究存储器,起初是做转换器。2011年,蔺智挺来到安徽大学,当时安大陈军宁教授团队承担了多个围绕存储器的国家科技重大专项的子课题,这为蔺智挺转向做存储器提供了机会和平台。“存储芯片不能一直被国外垄断,我很荣幸能够加入到陈教授的团队,在这样一流的平台上,我将更专注地把精力投入到存储器设计的研究上。”蔺智挺说到。此后十余年间,蔺智挺便一直奋斗在存储芯片的研发领域,安徽大学也持续给予资金、政策等全方位的支持,为他的科研之路保驾护航。“我很感谢学校的各个部门都在尽力协助着我们的科研工作,他们都为我们科研工作提供了极大的便利。”蔺智挺说到。

“做科研不要做小修小补的工作,要有一个高的站位,从真正解决问题的角度出发。”这是蔺智挺自己的科研理念,也是他常对学生说的话。对于学生,他守土尽责,言传身教。在他的指导下,学生获得国家级项目、国家级奖项十余项。并且在潜移默化中,学生传承了他勤勉尽责的科研作风,比如在跨年夜,学生们依旧选择继续攻克科研问题,在实验室里共同跨年。“他们真正地投入进去了,热爱且严谨,一群人在一起去解决问题,像战友一样团结协作,这是驱动我们不断前进的动力。”蔺智挺对此倍感骄傲。

 
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