1.上海交大臧法珩团队发表可调多孔金覆盖纳米光学天线生物传感芯片新进展
2.微电子所在POSIT浮点数SRAM存内计算宏芯片领域取得进展
3.vivo“图像传输方法、装置、图像处理芯片、主控芯片及设备”专利获授权
4.百度“基于大模型的配置信息生成方法、程序运行方法及装置”专利公布
5.宁德新能源“负极材料及其制备方法、电化学装置和电子装置”专利公布
1.上海交大臧法珩团队发表可调多孔金覆盖纳米光学天线生物传感芯片新进展
近日,上海交通大学集成电路学院(信息与电子工程学院)臧法珩团队联合南京农业大学植物保护学院徐毅团队针对大豆症青病毒(SoSGV)检测开发了高灵敏度多孔纳米光学天线阵列生物传感芯片,相关成果以“Tunable Gold-on-SiO2 Nanopillar Arrays with Functionalized Nanoporous Layer for Enhanced Fluorescence Immunoassays”(用于增强荧光免疫分析的功能纳米多孔层集成可调复合纳米柱阵列)为题发表在《Advanced Optical Materials》上。
研究背景
高灵敏度生物分子检测技术不但在应对突发公共卫生事件中凸显其重要性,近年来在监控影响经济作物产量的植物病毒感染中,也正在发挥重要的作用。为了进一步提高生物分子检测的灵敏度,如何最大化利用纳米光学结构的等离子共振效应,使得低浓度、低样本量目标分子在生物免疫实验中达到更高的检测信号强度是技术创新的关键。本项研究通过三维纳米级制造方法,批量化制造具有宏观阵列结构与纳米级金属孔径的纳米多孔金柱光学天线结构,突破了传统纳米孔尺寸与共振波长独立调节难题。该技术成功地应用于生物抗体与大豆症青病毒SoSGV两种不同目标分子的高灵敏度生物检测,并将片上荧光信号相比普通金衬底实验提升超过500倍,验证了其成为新一代低成本高灵敏度生物检测芯片平台性技术的可行性。
亮点内容
该研究提出了一种基于纳米多孔金柱(NPGP)的生物传感平台,其实现得益于一种“阵列上造孔隙”的混合纳米制备工艺。NPGP通过调控纳米柱支撑的金过渡内核形态来设定主共振峰以实现光谱可调谐功能,同时利用纳米多孔金外壳拓宽共振光谱的覆盖范围。作为芯片级荧光传感平台的优异性能已在检测大豆中SoSGV病毒得到验证。
NPGP的脱合金工艺流程、光学仿真及光谱测试
NPGP阵列具有两种光学共振模式,即电四极子模式(EQ)和电偶极子(ED)模式。通过调节其内部金过渡层的厚度,能够使电四极子对应的共振峰在750nm至850nm区间内灵活移动。此外,外部多孔功能层因富含密集分布的纳米孔结构,不仅显著提升了整体的光吸收效率,还呈现出宽谱带吸收特性。基于这些光学特性规律,我们可通过精准调控内部金层的厚度来适配生物分子荧光检测所需的工作波长;同时优化合金层的厚度参数,从而实现高达95%以上的消光率表现。
基于NPGP生物传感平台的抗体直接结合及SoSGV荧光测定结果
大豆症青病毒SoSGV的检测采用基于荧光的免疫分析法,其中NPGP阵列作为荧光增强平台。病毒样本通过对感染SoSGV的大豆叶片进行匀浆和离心处理后,取其上清液制备而成。相较于传统平面金基底材料,NPGP阵列在大豆SoSGV病毒荧光免疫检测中表现出色,可将荧光信号强度提升逾500倍。即使在低浓度下,超高表面积也有助于捕获目标生物分子。由分布式纳米孔洞与有序纳米阵列共同引发的等离子体共振协同效应,进一步优化了整体荧光响应特性。得益于制备工艺的经济性和宽频带光学共振优势,NPGP展现出作为高性能通用平台的潜力,适用于各类荧光化学及生物分子检测场景。
研究团队
上海交通大学集成电路学院博士生王梦诚为论文第一作者,集成电路学院臧法珩副教授为论文通讯作者,南京农业大学植物保护学院徐毅教授为论文的合作作者,南京农业大学植物保护学院梅若鑫(在读博士)等参与了该项工作。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金、上海交大深蓝计划基金等项目资助。臧法珩副教授为集成电路学院MEMS多元兼容集成制造技术团队核心成员。课题组长期从事MEMS集成微系统、纳米光学器件、微纳生化传感器的设计、制造与应用研究,并在近年内形成了关键尺寸涵盖亚十纳米至百微米级的功能器件微纳跨尺度集成制造能力。课题组网页:https://gpmems.sjtu.edu.cn/论文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202501591 作者: 集成电路学院(信息与电子工程学院) 供稿单位: 集成电路学院(信息与电子工程学院)
(上海交通大学)
2.中国科学院微电子研究所在POSIT浮点数SRAM存内计算宏芯片领域取得进展
POSIT是一种新兴的浮点数格式,可更加高效地在不同数值范围内分配精度。其接近0值的数据可获得更高的计算精度,而对于极大或极小的数据值可适当舍弃一些精度以换取更大的数据表示范围。这种动态精度分配的特性非常适合AI算法,在相同数据位宽下(如POSIT8相比INT8)能实现更好的算法性能。此前,研究者针对POSIT的特殊格式设计了高效的计算硬件,但这些设计未能充分利用POSIT尾数长度可变的特性。如能设计出一种针对POSIT变长尾数的特点、动态节省尾数乘法计算代价的策略,将可以一种算法精度损失较小的近似计算方法来降低POSIT乘法计算中占据主导的尾数乘法计算功耗。
近日,中国科学院微电子研究所集成电路制造技术全国重点实验室张锋研究员团队提出了一种基于动态预测POSIT结果尾数长度的SRAM存内计算宏,在较小的算法精度损失下实现吞吐率和能效的共同提升。针对POSIT的变长尾数特点,提出了一种新的数字CIM宏,其可以在执行POSIT浮点MAC计算之前确定乘法计算中尾数的哪些部分可以被舍弃。使用无符号Radix8 Booth的乘法计算逻辑电路和最终周期融合(FCF)技术,进一步减少了CIM宏的计算周期数量,并将能效提高了2.19-2.79倍。针对CIM结构无法支持计算周期灵活跳过的问题,设计了一个CIM宏级近似计算控制 (MACC) 单元来动态调整单个CIM宏的计算周期数量,实现了 1.89 倍的加速效果,而近似计算的平均绝对百分比误差 (Mean Absolute Percentage Error,MAPE) 损失仅为 3.24%。针对尾数乘法中的稀疏bit,提出了一个激活尾数对齐跳过 (AMAS) 单元,帮助于减少稀疏激活数据的输入周期数量,从而获得 1.41 倍的性能提升。
本研究以“A 28-nm 88.3-TFLOPS/W POSIT-Approximate-Calculation-Based Digital Computing-in-Memory Macro Incorporating Final-Cycle Fusion and Joint-Skipping” 为题发表在集成电路设计领域旗舰期刊IEEE Journal of Solid-State Circuits上,微电子所博士研究生吴昊为第一作者、张锋研究员与清华大学陈勇教授为通讯作者。该研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院战略先导专项等项目的支持。
全文链接:https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=11113258
图1(a)不同数据区间POSIT8近似计算误差, (b)不同数据区间POSIT16近似计算误差, (c)芯片性能总结表格
(中国科学院微电子研究所)
3.vivo“图像传输方法、装置、图像处理芯片、主控芯片及设备”专利获授权
天眼查显示,维沃移动通信有限公司近日取得一项名为“图像传输方法、装置、图像处理芯片、主控芯片及设备”的专利,授权公告号为CN115567685B,授权公告日为2025年3月21日,申请日为2022年9月9日。
本申请公开了一种图像传输方法、装置、图像处理芯片、主控芯片及设备,属于图像处理技术领域。其中,方法应用于图像处理芯片的情况下,包括:接收主控芯片发送的图像数据的第一编码数据,得到图像数据的第二编码数据;根据预设编码规则,对第二编码数据进行解码,得到解码后的图像数据;其中,第一编码数据为主控芯片按照预设编码规则对图像数据进行编码得到,预设编码规则包括:第一二进制数集中第一二进制数与第二二进制数集中第二二进制数间的映射关系,第一二进制数的比特数小于第二二进制数的比特数。
4.百度“基于大模型的配置信息生成方法、程序运行方法及装置”专利公布
天眼查显示,北京百度网讯科技有限公司“基于大模型的配置信息生成方法、程序运行方法及装置”专利公布,申请公布日为2025年3月21日,申请公布号为CN119668723A。
本公开提供了基于大模型的配置信息生成方法、程序运行方法及装置,涉及人工智能技术领域,尤其涉及大语言模型、计算机技术等技术领域。该配置信息生成方法的具体实现方案为:利用大模型,基于初始文本生成目标格式的第一配置信息,其中,初始文本用于描述针对目标程序的配置意图;利用大模型,基于第一配置信息生成目标文本;其中,目标文本用于描述第一配置信息的配置内容;以及响应于确定配置内容与配置意图相匹配,确定第一配置信息为用于目标程序运行的目标配置信息。
5.宁德新能源“负极材料及其制备方法、电化学装置和电子装置”专利公布
天眼查显示,宁德新能源科技有限公司“负极材料及其制备方法、电化学装置和电子装置”专利公布,申请公布日为2025年3月21日,申请公布号为CN119674041A。
本申请提供一种负极材料及其制备方法、电化学装置和电子装置,负极材料包括石墨,石墨表面具有孔,在石墨表面以直径为1μm的圆形区域内,孔的个数为20个至2000个,孔的平均直径为10nm至100nm;负极材料含有金属元素,金属元素包括Fe、Co、Ni、Cr、Mn中的至少一种。本申请提供的负极材料可同时提高电化学装置的充电倍率和循环寿命。