2025-07-03
北京大学集成电路学院孙广宇团队在"面向边缘侧LLM推理场景的DRAM近存计算架构"方向取得重要进展
大语言模型（Large Language Model，LLM）已成为人工智能领域最具影响力的技术突破之一。凭借强大的语言理解与生成能力，LLM在问题推理、聊天助手、代码补全等多种任务中展现了出色性能。随着大语言模型的广泛应用，如何在边缘设备上实现高效的大语言模型推理，在满足用户的个性化定制、数据隐私等需求的同时，提供流畅的用户体验，已成为大语言模型落地部署中亟待解决的重要问题。
近日，北京大学集成电路学院孙广宇团队在面向大语言模型推理加速的定制DRAM近存计算架构方向取得重要进展。基于DRAM的近存计算架构通过将计算逻辑嵌入DRAM存储阵列，可以有效提升计算系统的访存带宽，并降低访存能耗，因此被认为是突破传统架构“存储墙”和“功耗墙”瓶颈的重要技术路线之一。为充分加速大语言模型推理中的预填充（Prefill）和解码（Decoding）两个阶段，现有架构设计采用基于中央处理器（GPU、NPU等）与DRAM近存计算相结合的异构架构，对计算密集和访存密集的算子同时进行加速。然而，虽然现有DRAM近存计算架构可提供更高带宽，但将计算逻辑嵌入DRAM芯片的架构设计限制了其可提供的算力，...
2025-07-03
北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心共3篇论文入选第52届国际计算机体系结构研讨会（ISCA）
6月21日至25日，第52届国际计算机体系结构研讨会（ISCA 2025）在日本东京召开。在本次大会上，来自全球学术界与产业界的专家分享了计算机体系结构及相关领域的最新研究成果，讨论了体系结构未来发展的挑战与方向。集成电路学院的相关师生现场参加了本次大会，进行了成果展示、汇报与深入交流。在本次大会上，北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心共3篇论文入选，入选论文具体介绍如下：
1.面向边缘侧LLM推理场景的DRAM近存计算架构设计
为加速边缘侧大语言模型推理，现有架构设计采用基于中央处理器（GPU、NPU等）与DRAM近存计算相结合的异构架构，对计算密集和访存密集的算子同时进行加速。然而，虽然现有DRAM近存计算架构可提供更高带宽，但将计算逻辑嵌入DRAM芯片的架构设计限制了其可提供的算力，导致其难以充分加速边缘侧推理计算。为缓解这一问题，孙广宇团队基于混合键合（Hybrid Bonding）这一新兴工艺，研发了面向边缘侧的LLM推理加速架构H2-LLM。H2-LLM提出了一套通用的近存计算架构模板，并抽象出架构设计空间，以协调混合键合工艺所固有的算力与带宽之间的权...
2025-06-30
北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心共13篇论文入选第62届设计自动化会议（DAC）
6月22日至25日，第62届设计自动化会议（DAC 2025）在美国旧金山召开。在本次大会上，来自电子设计自动化（EDA）与集成电路设计领域的高校、公司及研究机构群英荟萃，分享了EDA技术的最新发展和广泛应用，讨论了本领域进一步发展的前景和方向。北京大学多位教师马宇飞、王宗巍等担任了DAC的程序委员会（TPC）成员。集成电路学院的十余位师生现场参加了本次大会，进行了汇报与交流。
参会师生合影
在本次大会上，北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心共有13篇论文入选，研究成果覆盖了芯片设计、体系架构、存算一体、设计自动化、软硬件协同等领域。相关介绍如下：
1.多目标双面时钟树综合算法
随着半导体器件尺寸缩放逼近物理极限，利用硅基板背面空间已成为未来集成电路发展的新趋势。目前已有多个研究通过改造现有后端工具，探索利用纳米硅通孔（nTSV）实现双面时钟树综合的潜力，但这些工作缺乏对设计资源分配和多目标优化的系统性考量。本工作提出了基于多目标优化的双面时钟树综合，包含分层时钟树布线、缓冲器与纳米硅通孔协同插入以及偏差微调等关键技术。结合设计空间探索...
2025-06-30
集成电路学院队伍摘得DAC系统设计竞赛冠军
在2025年第62届ACM/IEEE设计自动化大会（DAC）系统设计竞赛中，北京大学集成电路学院和人工智能研究院双聘助理教授李萌老师指导的学生队伍获得冠军。参赛学生包括来自集成电路学院设计自动化与计算系统系的三位博士生韦临烨、曾文轩、俞江瑞和来自信息科学技术学院电子信息科学类实验班（信班）的三位本科生傅子酌、汤子瑜、杨天健。DAC系统设计竞赛由美国计算机学会（ACM）设计自动化专业委员会（SIGDA）赞助，竞赛组织者来自美国乔治梅森大学、北卡罗来纳大学教堂山分校和电子科技大学。本次比赛针对如何在低功耗边缘设备上部署多模态生成式人工智能算法的科学问题，吸引到了来自世界各地的参赛队伍，包括美国、中国、德国、荷兰等。
图：获奖队伍合影（从左到右依次为第一名、第二名和第三名队伍代表）
背景链接1
DAC系统设计竞赛自2018年开始举办，对来自世界各地的团队开放，深耕人工智能加速微系统设计领域，专注于解决在资源和功耗受限的边缘端设备上的算法设计和部署问题。DAC 2025 的系统设计竞赛On-Device Multi-modal Generative AI f...
2025-06-30
国家重大科研仪器研制项目“半导体器件氧化层电缺陷演化原位分析系统”结题验收会召开
2025年6月21日，自然科学基金委信息科学部在北京召开国家重大科研仪器研制项目（部门推荐）“半导体器件氧化层电缺陷演化原位分析系统”结题验收会议。自然科学基金委党组成员、副主任陆建华，自然科学基金委信息科学部主任郝跃、计划与政策局副局长杨列勋，教育部科学技术与信息化司一级巡视员张国辉，北京大学副校长朴世龙出席会议。信息科学部常务副主任刘克主持开幕式，专家组组长、南京大学祝世宁教授主持验收会议，北京科技大学张跃教授、东北师范大学刘益春教授等作为验收专家参加会议。
陆建华副主任在致辞中表示，国家重大科研仪器研制项目面向世界科学前沿和国家重大需求，鼓励和培育原创性重大科研仪器设备研制，为科学研究提供新颖工具，带动学科发展，提升我国科学研究的原始创新能力。仪器项目的最终成果应该是一台完整的新仪器，不能停留在部件或分立系统的阶段。希望专家组在验收过程中，对项目成果的“增量”“变量”和“份量”进行客观评价，从仪器设备核心指标的完成情况、经费使用及档案资料的规范性方面严格把关，高质量完成验收工作。最后，他勉励研究团队以项目结题为新的起点，致力仪器的转化应用。
张国辉巡视员表示，科研仪...
2025-06-26
未名·芯论坛 | 第六十一期成功举行
6月19日上午，由北京大学集成电路学院、集成电路学院高精尖创新中心、北京大学国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、后摩尔时代微纳电子学科创新引智基地及北京大学校友会半导体分会联合主办的“未名·芯”论坛系列讲座第六十一期在微纳电子大厦103报告厅远程举办。本期邀请Pohang University of Science and Technology（POSTECH）的Prof. Hyung Gyu Park带来题为“Selective Permeation in Low-Dimensional Space”的精彩讲座。讲座由北京大学集成电路学院王路达研究员主持。
Park教授聚焦于纳米尺度上的物质输运，系统介绍了当前纳流体领域的研究现状。一维和二维材料的出现与发展，为构筑不同维度和尺寸的纳流体通道提供了材料支撑，在该尺度下的物质输运表现出与宏观连续流体截然不同的特性，为实现分子筛分、纳滤、分离传感等应用提供了广阔的前景。
在讲座中，Park教授详细介绍了自己在纳流体领域多年的研究成果。对于理想薄膜，物质在通道中运输时的能量耗散应尽可能小。Pa...
2025-06-26
未名·芯论坛 | 第六十期成功举行
6月16日上午，由北京大学集成电路学院、集成电路高精尖创新中心、北京大学国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、后摩尔时代微纳电子学科创新引智基地及北京大学校友会半导体分会联合主办的“未名·芯”论坛系列讲座第六十期在北京大学微纳电子大厦103报告厅成功举行。本期论坛特邀韩国科学技术院Mincheol Shin教授，带来了题为《Quantum Transport Simulations of Oxide Semiconductor Devices: A First-principles-based Multiscale Framework》的讲座。讲座由北京大学集成电路学院刘飞研究员主持。
Shin教授首先指出，为了满足快速周转时间的需求，传统的漂移-扩散TCAD工具是不可或缺的，但许多量子效应在漂移-扩散模型中并没有被体现。同时随着技术的进步，制造时间和成本均不断攀升，亟需开发既精确又实用的量子力学仿真工具。接着，Shin教授介绍了其团队在c-IGZO沟道器件仿真的工作，Shin教授团队发展了第一性原理级别的无序输运计算的有效模型，使用DFT方法...
2025-06-10
集成电路学院斩获AICAS国际挑战赛冠亚军
在2025年人工智能电路与系统（AICAS）会议Grand Challenge赛事中，来自集成电路学院的两支队伍凭借创新的技术方案，从全球数十只支报名参赛队伍中脱颖而出，分别摘得第二赛道（大模型硬件系统设计）的冠军和亚军，其成果为解决边缘计算场景中大模型高效部署提供了新的思路。其中，获得冠军的队伍由集成电路学院王源教授与李萌研究员联合指导，参赛学生包括郭晴宇、钟林峰、许颂强和魏仁杰；获得亚军的队伍为北京大学-安徽工程大学联队，由集成电路学院孙广宇副教授指导，参赛学生包括薛晨皓、周进伟、任毅、董锡平、张佳兴。
图1：获奖证书
背景链接1-国际会议
IEEE人工智能电路与系统国际会议（AICAS）是人工智能与集成电路交叉领域的全球顶级学术会议，由IEEE电路与系统协会（CASS）主办。自2023年起，AICAS Grand Challenge赛事由上海交通大学、南京大学等高校联合发起，聚焦大语言模型（LLM）的软硬件协同优化、边缘智能等前沿方向，旨在推动AI技术在工业界的落地应用。2025年赛事由平头哥半导体、Arm、AMD等企业提供算力支持，设立三大赛道，覆...
2025-06-05
第四期芯观点•青年学术沙龙成功举办
5月29日下午，设计自动化与计算系统系（简称DACS系）第四期芯观点•青年学术沙龙在微纳电子大厦539会议室成功举办。本次沙龙聚焦前沿热点“存算一体技术”，由黄鹏老师主持。
主持人黄鹏老师介绍本期学术沙龙主题
存算一体技术作为后摩尔时代突破“内存墙”瓶颈的关键路径之一，长期受到学术界与工业界的广泛关注，在当前国际环境下，其对我国芯片产业的自主创新与发展更具有特殊的战略意义。活动伊始，黄鹏老师简要介绍了存算一体技术的背景、发展现状及其面临的挑战与机遇，为接下来的研讨奠定了基础。
在黄鹏老师的精彩主持与引导下，与会师生围绕存算一体技术的多个核心议题展开了热烈而深入的讨论。议题覆盖面广泛，包括：存算一体技术有哪些主要技术路线？当前该技术在能效、容量及相关工具链上有那些前沿进展？现阶段有哪些存算一体技术研究企业与工作岗位？来自体系结构、大模型加速、设计自动化等不同学术背景的同学们踊跃发言，从理论探索的深度到实践应用的前瞻，从学术前沿的动态到未来趋势的展望，积极分享各自的见解与困惑。沙龙正式环节结束后，部分同学仍意犹未尽，继续就活动主题与黄鹏老师进行了进一步的讨论。...
2025-06-05
未名·芯论坛第五十九期成功举行
2025年5月30日上午，由北京大学集成电路学院、集成电路学院高精尖创新中心、北京大学国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、后摩尔时代微纳电子学科创新引智基地、北京大学校友会半导体分会联合主办的“未名·芯”论坛第五十九期在北京大学微纳电子大厦103报告厅成功举办。本期论坛特邀普源精电公司董事、副总经理、普源书院院长兼首席人才官吴雅文女士，带来题为“重塑角色，领跑未来——AI+时代重新定义卓越工程师成长之道”的精彩讲学。讲学由北京大学软件与微电子学院副院长刘力锋教授主持。
吴雅文女士以其丰富的心理学科背景与企业人才培养经验，深入浅出地分析了AI如何正在深刻重塑行业格局及工程师角色。她强调，工程师不再仅是“问题解决者”，而应成为“问题定义者”和“创新引领者”，以适应AI+时代新工科的挑战与机遇。这一洞察引发了与会师生的广泛共鸣。吴女士以“+AI”向“AI+”的工作模式转型为切入点，解析了AI驱动下工程创新的路径。她强调，AI应从设计初期便作为核心驱动力，而非事后追加的效率工具。这一理念契合了AI+重构工作模式的四阶段进阶理论：从“辅助”到“增强”，再到“...
2025-05-31
王源教授团队荣获第50届日内瓦国际发明展最高奖项“评审团特别嘉许金奖”
在日前闭幕的第50届日内瓦国际发明展上，北京大学集成电路学院王源教授团队研发的“PAICORE：面向人工智能终端应用的脑启发多源模型类脑计算芯片”，从全球近40个国家和地区的1000多项发明中脱颖而出，荣获最高级别的“评审团特别嘉许金奖（Gold with congratulations of the jury）”。本届展会中国代表团共收获24项评审团特别嘉许金奖，涉及人工智能、5G通信、数字安全、高端装备、医疗健康、绿色科技等多个前沿领域，王源团队成果作为其中代表性芯片发明，展现了中国在高端芯片与人工智能领域的创新实力。
当前人工智能端侧应用面临计算存储资源受限、异构计算整合困难及实时学习能力不足等核心挑战。王源教授团队瞄准这一前沿领域，成功研制出国际领先的PAICORE类脑计算芯片。该芯片采用28nm CMOS工艺制造，芯片面积达537.98mm²，集成1024个处理核心、191万个神经元及47亿个突触，计算能效高达5.181TSOPS/W，是目前全球规模最大、能效最高的类脑芯片，标志着我国在神经形态类脑计算芯片领域取得重大突破。
PAICORE芯片采用统一融合范式，...
2025-05-31
北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心研究团队在氧化铪基铁电材料领域取得重要进展
氧化铪（HfO2）基铁电存储器在CMOS工艺兼容性、可微缩性、功耗和擦写速度等方面具备显著的优势，成为新型非易失性存储器中重要的候选者。过去的十多年来，针对铪基铁电薄膜材料的研究多通过引入掺杂以增强其铁电性能。但制备工艺的多样性，器件间涨落问题以及掺杂特性提升的局限性，成为其在新型非易失性存储器领域应用发展面临的关键问题。
针对这些问题，研究团队受早期关于纯单晶HfO2薄膜中铁电相讨论的启发，结合前期关于无掺杂HfO2薄膜铁电特性的实验报道，开展无掺杂HfO2薄膜的铁电特性调控机制与工艺方法研究，并通过建立起完备的特性评估规则来为工艺窗口的设计优化提供理论指导，从而在繁复的材料特征中探明铪基材料铁电性的真实根源。
图1. 无掺杂HfO2铁电薄膜的微观结构表征
该研究从HfO2铁电材料的微观结构出发，分析了不同ALD工艺和前驱体制备的HfO2薄膜中铁电相籽晶产生方式和分布特点，指出掺杂和等离子体造成的晶格缺陷均能成为结晶核，从而促进薄膜中纳米铁电籽晶的形成，为HfO2铁电薄膜材料的制备提供了统一的思路。在纳米籽晶形成机制研究方面，阐明了氧等离子体作用下初始沉积层的...
2025-05-30
集成电路学院举办离退休教职工交流活动
粽叶飘香时节至，银龄欢聚情意浓。2025年5月28日上午，集成电路学院举办了 “银龄花艺绽芳华”离退休教职工交流活动， 20余位老同志欢聚一堂，共度美好时光。 活动现场，学院精心准备了多肉植物鉴赏和创意栽种环节。老同志们兴致勃勃地挑选花材，巧妙构思造型，在欢声笑语中完成了一件件独具匠心的花艺作品。活动期间，许久未见的老朋友亲切交流谈心，畅谈往昔岁月，分享退休生活，现场洋溢着温馨愉悦的氛围。
学院副院长鲁文高代表学院向离退休教职工致以节日的问候和诚挚的祝福，并表示学院将一如既往地做好离退休服务工作，继续创新活动形式，搭建更多交流平台，让老同志们老有所乐、老有所为，共享学院发展成果。
2025-05-21
李萌主讲“北京大学博雅人工智能讲堂”第十七讲“让AI触手可及：算法与芯片协同开启边缘智能时代”
5月16日下午，由教务长办公室、教务部、研究生院、信息科学技术学院、马克思主义学院联合主办的“北京大学博雅人工智能讲堂”第十七讲在理教107教室举行。北京大学人工智能研究院和集成电路学院双聘助理教授、研究员李萌以“让AI触手可及：算法与芯片协同开启边缘智能时代”为题作报告。本次讲座设立了主会场及新燕园校区、医学部两个分会场，全校500余名师生通过线上或线下的方式参与。本次讲座由信息科学技术学院党委副书记贾方健主持。
讲座现场
李萌主讲
讲座开始，李萌以ARVR眼镜为例描绘人工智能嵌入日常生活终端的未来场景，引出“边缘智能”这一概念。边缘智能是边缘计算与人工智能的深度融合，其关键组成包括以深度神经网络为代表的AI算法和以智能芯片为代表的硬件平台。相比于传统依赖云端的AI部署方式，边缘智能设备在响应时间、隐私保护和网络连通性方面具有独特优势，但也面临芯片差异化设计以及算力与能耗压力等挑战。李萌通过具体案例进一步阐释，单纯优化模型参数量或提升芯片峰值算力，难以实现系统级的高效计算目标。他强调，必须从设计源头就采用“芯片感知的算法优化”与“算法感知的芯片设计”双向...
2025-05-19
ISEDA 2025国际会议隆重召开
5月9日-12日，由EDA开放创新合作机制（EDA²）和中国电子学会电子设计自动化专委会共同主办，香港中文大学、北京大学、东南大学、清华大学、西安电子科技大学联合协办，IEEE/CEDA、ACM/SIGDA、国家自然科学基金委员会信息科学部、中国电子学会、“后摩尔新器件基础研究”重大研究计划指导委员会等作为顾问指导的2025年International Symposium of EDA（ISEDA 2025）在中国香港隆重召开。
ISEDA 2025大会主席、香港中文大学何宗易教授，大会共同主席EDA² 理事长、北京大学王润声教授，ISEDA 2025技术委员会主席、香港中文大学余备教授，洛桑联邦理工学院Giovanni De Micheli教授，鲁汶大学Georges Gielen教授，华为战略研究院院长周红，慕尼黑工业大学Ulf Schlichtmann教授，斯图加特大学Hans-Joachim Wunderlich教授，华为半导体EDA首席科学家黄宇等海内外重要嘉宾以及500余位来自EDA领域学术界顶尖专家、海内外中坚研发人员和莘莘学子齐聚香港，共探EDA发展之路。
...
2025-05-09
情系燕园，共叙“芯”光 - 校友返校活动顺利举办
燕园春浓，“芯”光熠熠。2025年5月5日，北京大学集成电路学院、信息科学技术学院“情系燕园，共叙‘芯’光”校友返校活动在微纳电子大厦103报告厅顺利举办。今年恰逢2001级本科生毕业二十周年之际，2001级校友与其他年级校友重聚未名湖畔，与昔日同窗、授业恩师共温往昔岁月，共话学科发展，共绘领域未来。集成电路学院教师甘学温、鲁文高、刘晓彦、康晋锋，信息科学技术院贾方健、王润声出席活动。
活动伊始，集成电路学院副院长鲁文高代表学院向对各位校友致以热烈的欢迎和诚挚的问候，并简要介绍学院概况。他表示，学院发展进程中的每一步跨越与成就，都凝聚着广大校友的智慧与贡献，无论校友们身处学术前沿还是产业一线，始终是学院稳步前行、蓬勃发展的强大支撑。随后，信息科学技术学院副书记贾方健代表学院向校友们汇报本科生学院发展近况。他呼吁校友们与学院紧密携手，充分发挥各方优势，为两院发展注入持续动能，携手开启合作共赢的新篇章。
接着，退休教师代表甘学温发言。她指出，北大作为马克思主义思想的先锋阵地，多年来始终将马克思主义理论教育贯穿人才培养全过程，引导学生树立正确的价值观与人生观...
2025-04-20
激发健康活力，共筑美好人生 集成电路学院工会成功举办“健康体重，活力人生” 主题活动
为积极响应 “健康中国 2030” 战略，普及科学的体重管理知识，集成电路学院工会于 2025 年 4 月 18 日（周五）下午，在微纳大厦 103 报告厅，成功举办了以 “健康体重，活力人生” 为主题的活动。活动吸引了包括集成电路学院副院长王玮、学院工会副书记赵前程、崔小欣在内的多位教职工参加，还有信息科学技术学院、智能学院等兄弟院系的老师代表以及学生代表共同参与。活动由集成电路学院工会文体委员王媛老师主持。
【主讲嘉宾介绍】
本次活动特别邀请了北京大学教职工健身健美协会秘书长、中国健美协会（CBBA）高级教练穆永平老师作为主讲嘉宾。穆老师在健身健美领域有着丰富的经验和深厚的理论功底，他的讲座内容丰富、深入浅出，不仅为现场听众带来了一场精彩的科普，更是一次生动的健康实践。
【讲座内容】
穆永平老师的讲座围绕 “体重管理年” 的主题，从战略解读、科学规划、运动适配和习惯养成四个维度进行了详细而生动的讲解。
1. 战略解读：穆老师首先深入剖析了 “体重管理年” 的政策背景及其现实意义，强调了体重管理的重要性，并...
2025-04-16
未名·芯论坛 | 第五十八期成功举办
4月15日上午，由北京大学集成电路学院、集成电路学院高精尖创新中心、北京大学国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、后摩尔时代微纳电子学科创新引智基地、北京大学校友会半导体分会联合主办的“未名·芯”论坛系列讲座第五十八期在北京大学微纳电子大厦103报告厅成功举办。本期邀请到美国加州大学圣地亚哥分校的徐升教授，带来题为“Wearable ultrasound technology”（可穿戴超声技术）的精彩报告。北京大学集成电路学院助理教授胡鸿杰主持本次论坛。
徐升教授首先阐述了柔性可穿戴超声器件在医疗健康领域的广阔应用前景及其重要意义。他强调，这类器件能够无创、连续地监测人体深层组织，获取关键的生命体征信息。与仅从皮肤表面获取的信号相比，源自身体内部深层组织的生理活动信号关联性更强、反应更为迅速。这不仅极大地拓展了可穿戴设备在医疗监测上的深度与广度，也为该领域带来了更全面、更精准的监测视角和数据支持，有力推动了可穿戴技术在医疗应用中的价值提升，已成为健康监测领域的一个重要发展趋势。
随后，徐教授重点分享了其研究团队在柔性可穿戴超声...
