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TI C5509 C55X DSP教學實驗箱以TI公司TMS320VC5509A DSP為主處理器，配以儲存器、ADC/DAC、RS232/RS422/I C/SPI/PS2等串口通信總線、LCD/LED/點陣管等顯示設備以及音頻/蜂鳴器/日歷/溫度/紅外等電路。同時設備配有EMOD擴展接口，增加了實驗的多樣性與創(chuàng)新性。

TI C5515 C55X DSP教學實驗箱以TI公司TMS320C5515 DSP為主處理器，配以儲存器、ADC/DAC、RS232/RS422/I C/SPI/PS2等串口通信總線、LCD/LED/點陣管等顯示設備以及音頻/蜂鳴器/日歷/溫度/紅外等電路。同時設備配有EMOD擴展接口，增加了實驗的多樣性與創(chuàng)新性。

針對生化芯片加工新技術(shù),根據(jù)生化樣品特征，按照整體、高效設計，制備 出生化芯片，具有適應面廣、直觀，無創(chuàng)，高效等優(yōu)點，在生物醫(yī)學、食品安全 生化芯片加工等方面都具有廣泛的應用前景。

成果介紹人體器官芯片的成功研發(fā)將有力推動我國生物醫(yī)療用芯片制造技術(shù)的發(fā)展，建立全新的生命科學實驗方法；能夠有效減少新藥研發(fā)等對動物和臨床實驗的依賴，加速新藥研發(fā)的流程并減少研發(fā)投入技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)微縮人工器官，以實現(xiàn)對人體器官功能的模擬。器官芯片高內(nèi)涵裝置的設計和制造，開發(fā)了標準芯片系統(tǒng)及器官特異性生物材料市場前景疾病模型，藥物評估，個性化醫(yī)療。

一、領航一號 JFM7101 基帶處理集成電路采用 SOC 設計,支持 10 路獨立接收通道和 1 路發(fā)送通道,內(nèi)部集成高性能 16 位數(shù)字信號處理器,支持多種通信接口,可實現(xiàn)北斗一代衛(wèi)星 信號的接收與發(fā)送、出入站協(xié)議處理及接口通信等功能; 二、領航二號 JFM7201 基帶處理集成電路 支持北斗二號B3、B1頻點/GPS-L1頻點信號的捕獲跟

GaN系列材料具有低的熱產(chǎn)生率和高擊穿電場，是制作大功率電子器件的重要材料。利用GaN材料制造的功率管擁有承受大電流、耐高壓、抗輻射，耐高溫而且開關(guān)速度快的特點，非常適用于高功率微波器件。隨著5G毫米波通信、工業(yè)4.0和新一代雷達的發(fā)展，這種功率微波器件將會得到更廣泛的應用。但是，對于這種半導體器件的負載開關(guān)驅(qū)動提出了非常高的要求。要求負載開關(guān)驅(qū)動封裝尺寸小，便于大陣列集成。并且對可靠行的要求也極高。智能功率集成電路（Smart Power Inte

交流伺服系統(tǒng)是跨行業(yè)、量大面廣、節(jié)能效果顯著的節(jié)能機電產(chǎn)品，幾乎滲透到所有用機電領域，是工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防建設及人民生活、正常生產(chǎn)和安全工作的重要保證。

1.痛點問題 元宇宙時代三維成像基礎設備和數(shù)字終端成像及顯示設備都將需要革命性的提升。同時，工業(yè)智能和基礎科學的快速發(fā)展也對感知和成像極限提出了更高的需求。 現(xiàn)有的成像技術(shù)，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術(shù)和經(jīng)濟的缺陷，如抗擾動性能差、占據(jù)空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素數(shù)的增加，傳統(tǒng)光學成像系統(tǒng)需要多級較大的昂貴鏡片才能實現(xiàn)高分辨率的成像性能，很難應用于手機等小型化設備上，不足以適應科技的高速發(fā)展。 “智能視覺感知芯片”將達成光學感知的技術(shù)革新并有效解決現(xiàn)存問題。通過數(shù)字自適應光學技術(shù)矯正系統(tǒng)像差和環(huán)境像差、實現(xiàn)高速重構(gòu)目標景物高精度三維信息，進而實現(xiàn)使用普通的低成本小型化單鏡片即可實現(xiàn)高分辨率成像，同時該芯片能夠適用于不同的光學系統(tǒng)，包括大口徑天文成像，實現(xiàn)高分辨率遠距離成像，克服大氣湍流干擾。 2.解決方案 團隊提出“智能視覺感知芯片”概念，該種芯片擁有多項優(yōu)勢：全球領先的4D感知技術(shù)，自適應抗干擾；創(chuàng)新的透鏡設計方案結(jié)合自主知識產(chǎn)權(quán)算法，可通過單攝像頭模組實現(xiàn)原多攝像頭模組功能，大幅降低現(xiàn)有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過對目標場景進行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構(gòu)傅里葉面的非期望相位分布，實現(xiàn)高速大范圍的自適應光學矯正，顯著降低光學成像系統(tǒng)尺寸與成本，提升成像效果，同時具備三維深度感知能力。 合作需求 尋求消費電子等領域有相關(guān)技術(shù)開發(fā)、市場推廣經(jīng)驗，能推廣本技術(shù)落地的高科技企業(yè)，可以進行深度合作。

1. 痛點問題 元宇宙時代三維成像基礎設備和數(shù)字終端成像及顯示設備都將需要革命性的提升。同時，工業(yè)智能和基礎科學的快速發(fā)展也對感知和成像極限提出了更高的需求。 現(xiàn)有的成像技術(shù)，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術(shù)和經(jīng)濟的缺陷，如抗擾動性能差、占據(jù)空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素數(shù)的增加，傳統(tǒng)光學成像系統(tǒng)需要多級較大的昂貴鏡片才能實現(xiàn)高分辨率的成像性能，很難應用于手機等小型化設備上，不足以適應科技的高速發(fā)展。 “智能視覺感知芯片”將達成光學感知的技術(shù)革新并有效解決現(xiàn)存問題。通過數(shù)字自適應光學技術(shù)矯正系統(tǒng)像差和環(huán)境像差、實現(xiàn)高速重構(gòu)目標景物高精度三維信息，進而實現(xiàn)使用普通的低成本小型化單鏡片即可實現(xiàn)高分辨率成像，同時該芯片能夠適用于不同的光學系統(tǒng)，包括大口徑天文成像，實現(xiàn)高分辨率遠距離成像，克服大氣湍流干擾。 2. 解決方案 團隊提出“智能視覺感知芯片”概念，該種芯片擁有多項優(yōu)勢：全球領先的4D感知技術(shù)，自適應抗干擾；創(chuàng)新的透鏡設計方案結(jié)合自主知識產(chǎn)權(quán)算法，可通過單攝像頭模組實現(xiàn)原多攝像頭模組功能，大幅降低現(xiàn)有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過對目標場景進行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構(gòu)傅里葉面的非期望相位分布，實現(xiàn)高速大范圍的自適應光學矯正，顯著降低光學成像系統(tǒng)尺寸與成本，提升成像效果，同時具備三維深度感知能力。 合作需求 尋求消費電子等領域有相關(guān)技術(shù)開發(fā)、市場推廣經(jīng)驗，能推廣本技術(shù)落地的高科技企業(yè)，可以進行深度合作。

作為信息化時代各領域發(fā)展的重要基礎與保障，信息安全是一個不容忽視的國家安全戰(zhàn)略。當今信息安全領域廣泛使用的公鑰密碼體制主要都是基于經(jīng)典計算機“難以求解”的數(shù)學問題所設計構(gòu)造的。近些年來，隨著量子計算技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)公鑰密碼體制不再安全。一方面，Shor算法、Grover搜索算法、量子傅里葉變換等算法相繼被提出，從理論上證明這些算法在量子計算機上運行可以顯著縮短傳統(tǒng)公鑰密碼體制所依賴數(shù)學問題的求解時間。另一方面，實際可行的量子計算機技術(shù)不斷發(fā)展，2019年，Google宣布制造出53量子比特的量子處理器“懸鈴木”，在絕對零度條件下可以在200秒完成超級計算機1萬年的計算任務。在即將到來的“后量子時代”，我們需要更安全的密碼體制來保護隱私，也就是后量子密碼（Post-QuantumCryptography,PQC）。未來10年商用量子計算機將面世，在量子計算機面前，構(gòu)造傳統(tǒng)公鑰密碼體制所基于的數(shù)學難題將毫無安全性可言，進而依賴密碼體制而構(gòu)建的信息安全系統(tǒng)及各種應用將面臨著嚴峻的安全問題，甚至存在被完全破解的潛在威脅，亟待研究抵御量子攻擊的密碼體制及其芯片實現(xiàn)技術(shù)。 2022年美國政府正式簽署安全法案，首次將后量子密碼納入美國國家安全備忘錄，同時還提出《量子計算網(wǎng)絡安全準備度法案》，旨在指導推動信息安全系統(tǒng)向后量子密碼學過渡。2022年9月7日，美國國家安全局(NSA)發(fā)布了《商業(yè)國家安全算法套件2.0》，其中將入選第三輪抗量子密碼標準化選擇的CRYSTALS-KYBER(以下簡稱Kyber)算法列為國家安全系統(tǒng)未來過渡遷移的必備算法。我國也在后量子密碼領域積極跟進，參與國際競爭，于2020年發(fā)布國內(nèi)首份量子安全白皮書，廣泛布局后量子密碼安全技術(shù)應用與產(chǎn)業(yè)生態(tài)。目前后量子密碼算法的研究正在逐漸走向成熟與標準化，未來將有數(shù)十億新舊設備完成從傳統(tǒng)公鑰密碼體制向后量子密碼算法的遷移過程。在充分考慮安全性能、算法性能、便利性和合規(guī)性的前提下，研制出符合國際標準且具有國際競爭力的后量子密碼SoC芯片并應用，對于我國加快搶占后量子密碼國際領先地位，保障量子時代下的信息安全具有重要意義。 圖1 后量子密碼在未來信息安全領域的應用 本成果提出一種應用在云計算、數(shù)據(jù)中心加密中的高性能隨機數(shù)生成哈希核心算子，實現(xiàn)了具有靈活性和高吞吐量的可配置Keccak核心。該核心可配置為支持多個采樣策略，通過高吞吐量隨機數(shù)擴展發(fā)生器新型結(jié)構(gòu)達到11.7Gbps的吞吐率，性能表現(xiàn)為目前世界最高水平。 圖2 高性能后量子密碼哈希核心算子 在國際上首次提出了具有側(cè)信道SPA攻擊防御機制的可配置BS-CDT高斯采樣器。該設計基于CDT反演高斯采樣算法，通過真隨機數(shù)發(fā)生器和隨機化功耗特性的電路結(jié)構(gòu)，采取隱藏相關(guān)數(shù)據(jù)的防御機制，高效獲取安全性更好的均勻分布隨機數(shù)，并可以有效抵御時間攻擊和潛在的功耗分析攻擊，顯著提高安全性。電路采樣精度可達112bit，新型多級快速查找表結(jié)構(gòu)極大縮短了概率函數(shù)分布表搜索時間，性能相較于同類設計提升近18倍。解決了高精度需求與采樣速度不匹配的沖突問題，優(yōu)化了概率函數(shù)分布表的存儲資源，靈活劃分密碼系統(tǒng)中的高斯采樣值，并有效加固了后量子密碼系統(tǒng)數(shù)據(jù)前級的側(cè)信道安全性。 圖3 多模域計算兼容可重構(gòu)算術(shù)單元 針對后量子密碼計算量大，數(shù)據(jù)復雜的痛難點，優(yōu)化格數(shù)學難題中的數(shù)論變換（NTT）算法，實現(xiàn)了一種高性能NTT硬件加速單元。采用雙倍位寬乒乓式對稱存儲結(jié)構(gòu)突破訪存限制，改進模乘運算單元關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，提高多項式運算的效率，相比同類運算操作下最先進的設計快3.95倍。 圖4 靈活指令集型后量子密碼安全處理器芯片架構(gòu)及版圖 針對后量子密碼算法的多樣化計算需求，創(chuàng)新性地提出了一種多模域計算兼容型可重構(gòu)核心算子，能夠配置為不同模域下的關(guān)鍵運算結(jié)構(gòu)，靈活支持Karatsuba、Toeplitz、NTT等運算結(jié)構(gòu)。在配置為NTT結(jié)構(gòu)的運算下，運算性能與美國MIT研究團隊在IEEEISSCC發(fā)表的相關(guān)成果保持國際同步水平，并具備更強的靈活性與通用性。 圖5 多模域計算兼容型可重構(gòu)核心算子 在團隊積累多年的后量子密碼相關(guān)先進技術(shù)研究的基礎上，在SMIC40nm工藝下實現(xiàn)了兩款后量子密碼芯片，能夠兼容國際最新標準的CRYSTAL-Kyber后量子密碼算法。后量子密碼Kyber芯片采用了高性能流水線結(jié)構(gòu)的蝶形運算單元及高速NTT運算單元，解決了加解密運算中訪問存儲器所帶來的速度瓶頸問題。靈活指令集型后量子密碼芯片采用可編程自定義指令集架構(gòu)，基于多模域計算兼容的可重構(gòu)算術(shù)單元與可配置多功能哈希/隨機采樣核心算子，在實現(xiàn)高性能的后量子密碼運算的同時提高了芯片的靈活性與適應性。 圖6 后量子密碼Kyber處理器芯片架構(gòu)及版圖 圖7 靈活指令集型后量子密碼處理器芯片架構(gòu)及版圖