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1 成果簡(jiǎn)介語(yǔ)音識(shí)別在嵌入式芯片上實(shí)現(xiàn)的主要矛盾是算法實(shí)現(xiàn)的性能精度與芯片功耗、速度之間的矛盾，一個(gè)性能較好的 800 條典型漢語(yǔ)普通話語(yǔ)音識(shí)別算法以純粹軟件嵌入方案實(shí)現(xiàn)通常需要 200MIPS 以上 ARM（ Advanced Risc Machine） MCU 處理速度，因此我們提出語(yǔ)音識(shí)別集成電路 IP 與協(xié)處理器來(lái)克服以上的問(wèn)題，通過(guò)關(guān)鍵運(yùn)算的硬件化映射來(lái)大幅提高語(yǔ)音識(shí)別計(jì)算的功耗和處理速度。該設(shè)計(jì)可作為語(yǔ)音識(shí)別集成電路 IP 放入客戶的 SoC 芯片中，也可作為協(xié)處理器放在片外。 關(guān)鍵性能指標(biāo)如下： *工藝：蘇州 HJTC 0.18um 1P6M 標(biāo)準(zhǔn) CMOS 工藝 *管芯面積： 1.5 x 2mm *邏輯規(guī)模： 3 萬(wàn)等效門（標(biāo)準(zhǔn)二輸入與非門，不含 SRAM） *I/O 數(shù)： 52 封裝: CQFP64 *存儲(chǔ)規(guī)模：片上集成 1 片單口 SRAM，共 4K×16 比特 *供電電壓：核心部分->1.8V， IO 部分->3.3V *正常工作頻率： 20MHz（最高工作頻率 100MHz） *功耗： 80uW/MHz *速度： 4us/幀（特征維數(shù)取 27，時(shí)鐘頻率取 20MHz） 圖 1 語(yǔ)音識(shí)別集成電路版圖圖 2 ARM+語(yǔ)音識(shí)別協(xié)處理的測(cè)試系統(tǒng)表 1 與其他語(yǔ)音識(shí)別芯片的對(duì)比2 應(yīng)用說(shuō)明語(yǔ)音識(shí)別 IP 或協(xié)處理器基于對(duì)高斯混合模型計(jì)算的優(yōu)化，適合于各種 HMM 模型的模式識(shí)別計(jì)算，在語(yǔ)音識(shí)別、說(shuō)話人識(shí)別、說(shuō)話人確認(rèn)、語(yǔ)音合成等方面均可以廣泛應(yīng)用。 語(yǔ)音識(shí)別 IP 或協(xié)處理器以加速 ASIC 的模式工作，相同時(shí)鐘主頻下計(jì)算性能是 TI C54x系列 16bit DSP 的 5.5 倍以上，對(duì)主系統(tǒng)計(jì)算性能提升可以達(dá)到 4~8 倍。 語(yǔ)音識(shí)別 IP 或協(xié)處理器對(duì)于性能要求型場(chǎng)合和功耗限制型場(chǎng)合都十分適合，芯片支持16bit 并行總線接口，適合于各種 32 位/16 位 MCU 系統(tǒng)，迅速為系統(tǒng)集成高性能語(yǔ)音處理能力。3 應(yīng)用范圍車載導(dǎo)航， GPS 手機(jī)，支持大規(guī)模識(shí)別詞表（例如萬(wàn)條以上的地名）支持模糊語(yǔ)音檢索；低端手機(jī)平臺(tái)，支持語(yǔ)音撥號(hào)、語(yǔ)音控制，支持用戶身份確認(rèn)、聲紋密碼。4 效益分析語(yǔ)音識(shí)別 IP 或協(xié)處理器芯片可應(yīng)用拓展到個(gè)人移動(dòng)信息終端的全市場(chǎng)空間，以 GPS 產(chǎn)品為例，細(xì)分的預(yù)裝 GPS、個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備（ Portable Navigation Device， PND）， GPS 手機(jī)三種產(chǎn)品，根據(jù) CCID（ Consulting China Research Center）咨詢公司預(yù)測(cè) 2008 年這三者分別約占到全球市場(chǎng)總量的 15%、 35%和 50%。快速增長(zhǎng)的 GPS 市場(chǎng)，對(duì)語(yǔ)音識(shí)別功能有著非常迫切而又實(shí)際的需求， GPS 應(yīng)用提出的超大規(guī)模詞表、高混淆度和高環(huán)境復(fù)雜度這一系列語(yǔ)音識(shí)別的技術(shù)難題，也只能由語(yǔ)音識(shí)別芯片解決。語(yǔ)音識(shí)別加快了人機(jī)交互與地名等信息的檢索，可提高駕駛期間操作 GPS 的行車安全性，同時(shí)可以反過(guò)來(lái)進(jìn)一步促進(jìn) GPS 產(chǎn)品的銷售增長(zhǎng)。 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)通過(guò)芯片在性能得到大幅提升后，將擺脫傳統(tǒng)的人名撥號(hào)功能，可用于菜單控制、地名、信息、多媒體內(nèi)容的檢索等等。而語(yǔ)音識(shí)別芯片使得低功耗和低成本的要求得以滿足，有望成為手機(jī)人機(jī)交互界面（ Man-Machine Interface， MMI）發(fā)展的新技術(shù)增長(zhǎng)點(diǎn)，移動(dòng)通信領(lǐng)域的市場(chǎng)潛力特別巨大。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹：三維集成式定位工作臺(tái)通過(guò)柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)對(duì)壓電陶瓷進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙的微位移傳動(dòng)，具有沿X軸的升降及Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。并可集成電阻應(yīng)變片以實(shí)現(xiàn)高精度閉環(huán)控制。主要用于光學(xué)、激光掃描、通信、光束偏轉(zhuǎn)和光束偏擺。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹：二維集成式工作臺(tái)通過(guò)柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)對(duì)壓電陶瓷進(jìn)行直接或放大以實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙無(wú)耦合的微位移傳動(dòng)，具有沿X軸方向和Y軸方向的兩維運(yùn)動(dòng)，行程從10um至200um。該系列微動(dòng)臺(tái)可集成電阻應(yīng)變片以實(shí)現(xiàn)高精度閉環(huán)控制，并可根據(jù)客戶需求定制更小尺寸的微動(dòng)臺(tái)。

IECUBE-3100集成電路測(cè)試實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是一個(gè)源于繼承廣電路行業(yè)實(shí)際工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，基于集成電路行業(yè)國(guó)際領(lǐng)先的NI測(cè)試測(cè)量技術(shù)，針對(duì)集成電路測(cè)試技能培養(yǎng)而專門開發(fā)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，可以完成典型集成電路的測(cè)試實(shí)訓(xùn)，包括ADC、DAC、PA、數(shù)字邏輯IC以及晶體管等。

由東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院尤肖虎教授、趙滌燹教授牽頭，聯(lián)合成都天銳星通科技有限公司、網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室等單位完成的“Ka頻段CMOS相控陣芯片與大規(guī)模集成陣列天線技術(shù)”項(xiàng)目成果通過(guò)了中國(guó)電子學(xué)會(huì)組織的現(xiàn)場(chǎng)鑒定。 由中國(guó)工程院鄔賀銓院士、陳左寧院士、李國(guó)杰院士、呂躍廣院士、丁文華院士以及來(lái)自中國(guó)移動(dòng)、信通院、華為、中興、大唐電信和國(guó)內(nèi)5所高校的共15位專家組成的鑒定委員會(huì)對(duì)該項(xiàng)成果進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)鑒定并給予了高度評(píng)價(jià)，一致認(rèn)為：該項(xiàng)目解決了硅基CMOS毫米波Ka頻段相控陣芯片和天線走向大規(guī)模推廣應(yīng)用的核心技術(shù)瓶頸問(wèn)題，成功研制了Ka頻段CMOS相控陣芯片，并探索出了一套有效的毫米波大規(guī)模集成陣列天線低成本解決方案，多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)屬首創(chuàng)；在硅基CMOS毫米波技術(shù)路線取得重大突破，在大規(guī)模相控陣天線集成度方面國(guó)際領(lǐng)先；成果在5G/6G毫米波和寬帶衛(wèi)星通信等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，在該領(lǐng)域“卡脖子”技術(shù)上取得關(guān)鍵突破，已在相關(guān)應(yīng)用部門得以成功推廣應(yīng)用。 目前，用于射頻芯片的40nm和28nm CMOS工藝特征頻率已經(jīng)超過(guò)250GHz，在理論上完全可以滿足毫米波應(yīng)用需求。毫米波硅基CMOS集成電路技術(shù)的突破，將帶來(lái)無(wú)線通信行業(yè)的一次變革，解決相控陣系統(tǒng)“不是不想用，只是用不起”的問(wèn)題，把毫米波芯片及大規(guī)模相控陣變成來(lái)一種極低成本的易耗品。相比鍺硅工藝和化合物半導(dǎo)體工藝，CMOS工藝在成本、集成度和成品率上具有巨大優(yōu)勢(shì)，但其輸出功率相對(duì)較低，器件本身寄生效應(yīng)較大。項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)6年的技術(shù)探索與創(chuàng)新，克服了毫米波CMOS芯片技術(shù)的固有瓶頸問(wèn)題，所研制的芯片噪聲系數(shù)為3dB，發(fā)射通道效率達(dá)到15%，無(wú)需校準(zhǔn)便可實(shí)現(xiàn)精確幅相調(diào)控；基于大規(guī)模相控陣的波束成形能力，克服了毫米波CMOS芯片輸出功率受限的問(wèn)題。

本項(xiàng)目重點(diǎn)研究面向物聯(lián)網(wǎng)極低功耗微控制器關(guān)鍵技術(shù)，包括寬電壓標(biāo)準(zhǔn)單元和片上存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)技術(shù)、工藝-電壓-溫度（PVT）偏差檢測(cè)技術(shù)與自適應(yīng)動(dòng)態(tài)電壓和頻率調(diào)節(jié)技術(shù)、快速響應(yīng)的寬負(fù)載高效率電源轉(zhuǎn)換技術(shù)、低功耗高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)技術(shù)、極低功耗快速啟動(dòng)晶體振蕩器技術(shù)；面向工業(yè)控制微控制器關(guān)鍵技術(shù)，包括高可靠處理器架構(gòu)、低延時(shí)訪問(wèn)存儲(chǔ)策略、納秒級(jí)中斷響應(yīng)處理技術(shù)、容錯(cuò)型自糾錯(cuò)SRAM 設(shè)計(jì)技術(shù)、高精度時(shí)鐘基準(zhǔn)電路設(shè)計(jì)技術(shù)。

本技術(shù)成果涉及集成電路測(cè)試技術(shù)領(lǐng) 域，公開了一種RFID讀寫器芯片中測(cè)系 統(tǒng)及方法

隨著集成電路的發(fā)展，功耗問(wèn)題越來(lái)越成為制約的瓶頸問(wèn)題。特別是在即將到來(lái)的萬(wàn)物互聯(lián)智能時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)、生物醫(yī)療、可穿戴設(shè)備和人工智能等新興領(lǐng)域更加追求極低功耗，尤其是極低靜態(tài)功耗。面向未來(lái)龐大的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用的需求，極低功耗器件及其電路芯片受到越來(lái)越多的關(guān)注。受玻爾茲曼限制，傳統(tǒng)晶體管的亞閾擺幅存在理論極限，這一限制是阻礙器件功耗降低的關(guān)鍵因素，基于傳統(tǒng)CMOS晶體管的集成電路已經(jīng)無(wú)法滿足物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)等對(duì)極低功耗的需求。 本項(xiàng)目基于標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝研制新型超陡擺幅隧穿器件，并進(jìn)一步研發(fā)具有極低功耗的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)芯片。新型超陡擺幅隧穿器件采用有別于傳統(tǒng)晶體管的量子帶帶隧穿機(jī)制，可突破亞閾擺幅極限，同時(shí)獲得比傳統(tǒng)晶體管低2個(gè)量級(jí)以上的關(guān)態(tài)電流性能，具備極其優(yōu)越的低靜態(tài)功耗性能。通過(guò)超陡亞閾擺幅器件及電路技術(shù)的研究和突破，可促進(jìn)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，顯著提高物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的工作時(shí)間，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

一、創(chuàng)新點(diǎn)： 1.創(chuàng)新1-高低壓兼容工藝技術(shù)：世界首個(gè)P-sub/P-Epi高低壓兼容浮置沉底工藝平臺(tái) 2.創(chuàng)新2-抗瞬時(shí)電沖擊電路技術(shù)：國(guó)際最高品質(zhì)因子600V等級(jí)浮柵控制芯片 3.創(chuàng)新3-低損耗功率器件技術(shù)：超低開關(guān)損耗階梯柵氧600V超結(jié)功率器件 4.創(chuàng)新4-高功率密度互聯(lián)技術(shù)：國(guó)內(nèi)首款微型智能功率驅(qū)動(dòng)芯片及600V單片智能功率驅(qū)動(dòng)芯片。 二、產(chǎn)出情況： 被Amazon、Philips、Samsung、美的等100多家國(guó)內(nèi)外公司采用，項(xiàng)目新增銷售27.2億元，新增利潤(rùn)4.9億元，新增創(chuàng)匯3115.5萬(wàn)美元，解決了我國(guó)智能功率驅(qū)動(dòng)芯片的“卡脖子”問(wèn)題。 1.智能生活家電領(lǐng)域累計(jì)銷售超16億顆，市場(chǎng)占有率全國(guó)第一（超過(guò)40%） 2.首次實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)智能功率驅(qū)動(dòng)芯片應(yīng)用于高鐵空調(diào)控制器 3.唯一一款應(yīng)用于智能電表的國(guó)產(chǎn)功率芯片，解決了我國(guó)智能電表系統(tǒng)的戰(zhàn)略安全問(wèn)題 4.在新能源交通工具領(lǐng)域出貨量超30億顆 成功應(yīng)用于亞馬遜無(wú)人倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人，首批供貨超過(guò)1萬(wàn)套。

本項(xiàng)目是用 28 納米 FPGA 器件實(shí)現(xiàn)了一枚《萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)多核處理器》SOC 芯 片。該芯片目標(biāo)客戶是路由器、交換機(jī)、防火墻網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整機(jī)廠商和網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 科研、監(jiān)管機(jī)構(gòu)。該芯片用于拓展網(wǎng)絡(luò)帶寬到 10Gbps，支持 Open Flow 協(xié)議， 兼容 IPV4/IPV6 協(xié)議，是 SDN 控制器的基礎(chǔ)載體，NFV 的運(yùn)行平臺(tái)。該芯片是 互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的核心器件、重要的戰(zhàn)略物資，國(guó)內(nèi)空白，國(guó)家急需。該項(xiàng)目的產(chǎn) 業(yè)化包含 SOC 芯片推廣，F(xiàn)PGA→ASIC 轉(zhuǎn)化、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整機(jī)生產(chǎn) 3 部分。適合 創(chuàng)辦的企業(yè)為 Fabless 模式集成電路芯片設(shè)計(jì)為主和網(wǎng)絡(luò)裝備整機(jī)生產(chǎn)為輔的電 43 子信息類股份制高科技企業(yè)。