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[发明专利]基于阻变忆阻器的精简指令集存算一体神经网络协处理器-CN202110406885.5有效
发明人：吴华强;张宸;唐建石;高滨;钱鹤 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-04-15 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06F9/30 文献下载
摘要：本发明提出一种基于阻变忆阻器的精简指令集存算一体神经网络协处理器，属于计算机处理器领域。该协处理器包括：指令存储模块、数据存储模块、取指模块、执行模块、XB模块、算术逻辑模块、访存模块。所述XB模块中包括由ReRAM器件构成的阵列Crossbar。其中，指令存储模块、数据存储模块和取指模块分别与上位机CPU连接，指令存储模块连接取指模块，取指模块连接执行模块，执行模块分别连接访存模块和算术逻辑模块，访存模块分别连接数据存储模块和XB模块。该协处理器的指令为固定长度为32位的精简指令集。本发明根据指令调度的方式辅助CPU实现加速神经网络计算，具有低功耗、计算速度快、硬件开销小等优势。
基于阻变忆阻器精简指令集存算一体神经网络处理器

[发明专利]纳米材料器件的仿真方法及设备-CN202111164180.3有效
发明人： 唐建石;李婷玉;李怡均;高滨;钱鹤;吴华强 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本公开的实施例提供了纳米材料器件的仿真方法、设备、计算机程序产品和可读存储介质。本公开的实施例所提供的方法根据纳米材料器件和一维纳米材料单元的参数，设置纳米材料器件的仿真模型的初始化参数，在二维矩形平面上随机生成具有初始化参数的纳米材料网络，纳米材料网络包括多个一维纳米材料单元，且其中的至少两个一维纳米材料单元之间存在相交；建立与纳米材料网络具有相同拓扑结构的导电网络，若导电网络中存在导电通路则对导电通路进行解算，获得纳米材料器件的仿真模型的电学性能参数，从而准确对应纳米材料薄膜各参数与纳米材料器件电学性能的关系。
纳米材料器件仿真方法设备

[发明专利]导电浆料、制备方法及导电薄膜制备方法-CN202010352024.9有效
发明人： 唐建石;赵振璇;戴媛;李望维;张正友;原剑;吴华强;钱鹤;高滨 -专利权人：清华大学;深圳市腾讯计算机系统有限公司
申请日： 2020-04-28 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： H01B1/24 文献下载
摘要：本申请公开了一种导电浆料、制备方法及导电薄膜制备方法，包括：热塑性聚氨酯、导电颗粒及有机溶剂，热塑性聚氨酯及该导电颗粒按比例混合在该有机溶剂中。本申请实施例以热塑性聚氨酯弹性体作为粘结剂，将导电颗粒混合于热塑性聚氨酯弹性体溶剂中，导电填料保证了导电薄膜的导电能力，热塑性聚氨酯作为一种交联聚合物具有极强的黏附性，可应用于任意基材表面，形成粘附性好，不开裂的导电薄膜。另外，由于热塑性聚氨酯及导电颗粒均匀分散在有机溶剂，有效防止了导电颗粒在导电浆料中发生团聚导致浆料失效，使得所得到的导电浆料可在室温下长期保存。
导电浆料制备方法薄膜

[发明专利]微电极及其制作和使用方法、塞类装置和微电极系统-CN201911203098.X有效
发明人：吴华强;唐建石;原剑 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-11-29 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： A61B5/25 文献下载
摘要：一种微电极及其制作方法和使用方法、塞类装置和微电极系统。微电极包括衬底和导电层，该导电层设置在衬底上，配置为传导电信号。衬底为柔性衬底且包括空腔结构，该空腔结构配置为储存或释放流体。衬底在空腔结构中储存有流体时的硬度与衬底在空腔结构中没有流体时的硬度不同。该微电极具有良好的延展性和稳定的电学性能，且综合了硅基神经微电极成熟的植入方法和柔性神经微电极与生物组织硬度相接近的独特优势，既便于植入生物组织，又不易引起生物组织的免疫反应，并且制作方法简单，操作性较强。
微电极及其制作使用方法装置系统

[发明专利]一种阻变随机存储器瞬态稳定性的测试方法-CN202011166822.9有效
发明人：吴华强;胡琪;郝镇齐;唐建石;高滨;钱鹤 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-10-27 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G11C29/50 文献下载
摘要：本发明涉及半导体存储测试技术领域，尤其涉及一种阻变随机存储器瞬态稳定性的测试方法。本测试方法包括：阻变随机存储器的激活过程；施加多次工作信号使阻变随机存储器达到稳定状态；设定测试温度；设定待测电导值G0并施加激励信号使阻变随机存储器电导值达到G0；测试阻变随机存储器的瞬态稳定性。本发明的测试方法，能够快速高效地表征阻变随机存储器的瞬态稳定性，有利于后续进一步抑制阻变随机存储器的短时间波动性，并改善神经形态系统的准确率的优化策略的设计。
一种随机存储器瞬态稳定性测试方法

[发明专利]一种在忆阻器阵列模块的电路级验证中添加随机数的方法-CN202110494705.3有效
发明人：吴华强;毕雨穆;吴大斌;唐建石;高滨;钱鹤 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-05-07 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G11C13/00 文献下载
摘要：本发明属于集成电路技术领域，尤其涉及一种在忆阻器阵列模块的电路级验证中添加随机数的方法。首先验证人员设定一个忆阻器阵列模块的寄存器传输级模型或行为级模型，对上述模型中的数据信号输出端口添加一个随机数，作为该模型的最后输出，根据SystemVerilog语言或Verilog语言中的条件编译语句，对随机数进行封装，得到一个封装模块，将封装模块的宏名称添加到用于忆阻器阵列模块的电路级验证的配置文件中。从电路级验证工作的角度来看，本发明方法使验证工作在电路级验证阶段就能提前预估了实际电路的一定随机偏差，可以更好地实现功能验证，让设计人员在芯片设计阶段进行调整。相比于已有技术，本发明减少了2个数量级的验证时间，节约了大量的人力物力成本。
一种忆阻器阵列模块电路验证添加随机数方法

[发明专利]一种低功耗存算一体系统的多芯片连接方法-CN202110497911.X有效
发明人： 唐建石;臧浩名;吴华强;高滨;钱鹤 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-05-08 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： H04L45/74 文献下载
摘要：本发明属于集成电路技术领域，尤其涉及一种低功耗存算一体系统的多芯片连接方法。本方法利用片上互联网络和PCIe通信协议，对存算一体芯片的片间互联进行高效、低功耗设计，优化了芯片间交互的事务布置和封包效率，同时对路由节点内部跳转通过裁切方式简化了路径选择，大大降低网络的死锁概率。该发明相较传统方案不仅硬件开销大大降低，传输效率也明显提升，而且解决了未来存算一体芯片系统在处理复杂神经网络算法硬件映射过程中的片间高效互联问题，本发明方法相对于传统方案，在低功耗、通用性方面均有明显提升。
一种功耗一体系统芯片连接方法

[发明专利]阻变存储器测试结构、操作方法及制备方法-CN202210943633.0在审
发明人： 唐建石;马呈翔;郑小健;贺晓东;武咏琴;高滨;钱鹤;吴华强 -专利权人：清华大学;北方集成电路技术创新中心（北京）有限公司
申请日： 2022-08-08 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： H01L23/544 文献下载
摘要：一种阻变存储器测试结构、用于阻变存储器测试结构的操作方法以及制备方法。该阻变存储器测试结构包括衬底以及设置在衬底上的阻变存储器、限流电阻和至少一个测试垫，阻变存储器包括衬底的表面上在远离衬底的方向上依次提供的第一电极、阻变存储层和第二电极，限流电阻在衬底上的表面上呈条状延伸，第一电极与限流电阻一体形成在同一层中，且经由限流电阻与至少一个测试垫电连接。该阻变存储器测试结构的制作工艺简单，用于对不同阻变存储器材料体系的研究中可以极大降低测试成本。
存储器测试结构操作方法制备方法

[发明专利]1T2R结构的原位器件、测试方法、电子设备及介质-CN202210878529.8在审
发明人：孙雯;高滨;赵美然;唐建石;吴华强;钱鹤 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-07-25 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： H01L27/24 文献下载
摘要：本申请涉及一种1T2R结构的原位器件、测试方法、电子设备及介质，其中，包括：晶体管的源极、栅极和漏极分别与源极连接电极、栅极连接电极和第一漏极连接电极相连，第一阻变存储元件通过第一漏极连接电极与漏极电连接，第二阻变存储元件与第一阻变存储元件相连，设置在第一阻变存储元件第二电极与第二阻变存储元件的第一电极之间的导电金属层与第二漏极连接电极相连，用于隔离第一阻变存储元件和第二阻变存储元件的电信号加载，以对第一阻变存储元件或第二阻变存储元件进行原位测试。通过采用1T2R的原位器件，增加了晶体管的限流功能以实现对阻变器件的多次循环操作，同时，可以对2个阻变器件进行原位观测，有效提高了制样与表征效率。
t2r 结构原位器件测试方法电子设备介质

[发明专利]驱动电路和电子装置-CN202210746400.1在审
发明人： 唐建石;李嘉宁;何源;高滨;钱鹤;吴华强 -专利权人：清华大学;北方集成电路技术创新中心（北京）有限公司
申请日： 2022-06-28 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G11C13/00 文献下载
摘要：一种驱动电路和电子装置。该驱动电路包括上拉电路和下拉电路，上拉电路设置在上拉电源电压端和输出端之间，且配置为接收第一选择信号并使用上拉电源电压端的电压上拉输出端的电压，下拉电路设置在下拉电源电压端和输出端之间，且配置为接收第二选择信号并使用下拉电源电压端的电压下拉输出端的电压，上拉电路包括第一P型晶体管、第二N型晶体管和第一反相器。该驱动电路对于低操作电压的驱动性能会有极大提升，同时对较高操作电压的驱动性能也有一定的提升。
驱动电路电子装置

[发明专利]数据安全芯片及其操作方法、电子装置-CN202211028076.6在审
发明人：吴华强;林博瀚;高滨;唐建石;钱鹤 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： H01L27/02 文献下载
摘要：一种数据安全芯片及其操作方法和电子装置。该数据安全芯片包括制备在同一个衬底上的数据处理层、数据传输层和存储层，其中，存储层包括阵列分布的多个存储单元，数据处理层包括数据处理电路，数据传输层包括数据传输导体结构，多个存储单元和数据处理电路通过数据传输导体结构通信连接，数据传输层位于存储层和数据处理层之间，且数据传输导体结构在数据处理层上的第一正投影区域落在存储层在数据处理层上的第二正投影区域内。该数据安全芯片能够有效防止由于探针攻击导致的信息泄露问题，提高芯片中存储的数据的安全性和数据通信的安全性。
数据安全芯片及其操作方法电子装置

[发明专利]数据写入方法及装置、数据回溯方法及装置-CN202210897841.1在审
发明人：吴华强;林博瀚;高滨;唐建石;钱鹤 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-07-28 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G11C13/00 文献下载
摘要：一种数据写入方法、数据写入装置和数据回溯方法、数据回溯装置。该数据写入方法包括获取忆阻器中存储的旧数据的第一数据值；根据第一数据值和需要写入的新数据的第二数据值，从多种写操作中选择一种写操作，对忆阻器进行选择的写操作以写入第二数据值，其中，忆阻器对于多种写操作具有不同的记忆特性。该数据回溯方法包括：获取数据写入方法操作后的忆阻器；根据忆阻器中当前存储的第二数据值，从多种恢复操作中选择一种恢复操作，对忆阻器进行所选择的恢复操作；获取进行了所选择的恢复操作后的忆阻器的第三数据值，基于第三数据值获得旧数据的第一数据值。该数据写入方法和数据回溯方法能够防止重要数据丢失，快速恢复数据并节省存储空间。
数据写入方法装置回溯

[发明专利]稳压器电路和存储装置-CN202210750442.2在审
发明人： 唐建石;魏秋萌;高滨;钱鹤;吴华强 -专利权人：清华大学;北方集成电路技术创新中心（北京）有限公司
申请日： 2022-06-28 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G11C13/00 文献下载
摘要：一种稳压器电路和存储装置。该稳压器电路包括：第一级放大电路，第二级放大电路和电流调节模块。第一级放大电路配置为分别从第一输入端和第一节点接收第一输入电压和第一电压，并且在第二节点输出第二电压；第二级放大电路，配置为与第一级放大电路耦接，从第二节点接收第二电压，并且在第一输出端输出由第二节点电压控制的第一输出电压；电流调节模块，配置为与第二级放大电路和第一输出端电连接，并且根据第二级放大电路的工作电流调节第一输出端的负载电流。该稳压器电路具有快速的负载恢复速度和稳定准确的输出电压，能够降低系统的直流功耗和面积开销，并保证忆阻器写操作的可靠性。
稳压器电路存储装置

[发明专利]观测阻变存储器多根导电通道分布和形貌的方法及装置-CN202210615873.8在审
发明人：吴华强;魏甜甜;高滨;唐建石;钱鹤 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本申请涉及一种观测阻变存储器多根导电通道分布和形貌的方法及装置，其中，方法包括：扫描待观测物体，得到待观测物体的不同深度的电流分布二维切片数据集；对不同深度的电流分布二维切片数据集进行几何模型的三维重构，得到电流分布的三维图(包括彩色图、灰度图等，彩色图可以用来观测导电通道的形貌，灰度图可以用来观测导电通道的数量、分布位置和三维形貌)；调节电流分布的三维图的灰度值和/或透明度，得到待观测物体各导电通道的数量、分布位置和形貌状态。由此，利用cAFM通过层层剥离的方法，重构三维图，以此观测到介质层中各种导电通道的数量、分布位置和各导电通道的三维形貌。
观测存储器导电通道分布形貌方法装置

[发明专利]基于忆阻器阵列的全权重映射方法及装置-CN202210503450.7在审
发明人：吴华强;周颖;高滨;唐建石;钱鹤 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： G06N3/063 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于忆阻器阵列的全权重映射方法及装置，其中，方法包括：将目标权重矩阵的所有参数同时添加预设参数，生成偏移后的权重矩阵；将偏移后的权重矩阵以电导形式存储至忆阻器阵列中，并利用忆阻器阵列获取偏移后的权重矩阵和输入信息的乘积结果；以及基于乘积结果，每一行分别减去预设常数，得到目标权重矩阵和输入信息的乘积结果。由此，解决了相关技术中由于使用差分映射方案，不但硬件电路的开销较大，而且对于分布区间不对称的权重矩阵，无法有效利用器件的阻变范围，不但存在电导态浪费、硬件效率低的问题，而且无法有效满足权重映射需求，并且灵活性和高效性较低的问题。
基于忆阻器阵列权重映射方法装置