2026-02-06
北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心杨玉超教授团队在基于忆阻器的存算一体常微分方程求解器研究中取得新突破
随着现代科学与工程计算需求的增加，常微分方程（ODE）在物理学、气候建模和人工智能等领域扮演着核心角色。然而，传统基于冯·诺依曼架构的硬件在求解这些方程时面临速度和能效瓶颈。为此，研究者们探索新型硬件架构，忆阻器因其优越的能效和并行处理能力成为理想选择。目前，虽然基于忆阻器的偏微分方程（PDE）求解器已有显著进展，但直接应用于ODE求解仍面临挑战。为了确保合适的精度，往往需要进行大量的设备重新编程或者高消耗的计算资源，这不仅增加了系统的复杂性，还限制了其在实际应用中的可行性。因此，开发高效且精确的ODE求解器成为当前的研究重点。
图1: 高并发三模式ODE求解器可以应对不同精度和速度需求的ODE问题
针对这一关键难题，北京大学杨玉超教授团队首次提出了一种高并发的基于忆阻器的三模式ODE求解器，该求解器通过高效的软硬件协同设计和创新的编程和计算方法，无需重复编程即可求解任意ODE系统，大幅提升了求解速度和能效。该工作创新性地提出了基于忆阻器的三模式求解框架，结合了粗略求解、精细求解以及粗细混合的前瞻性求解模式，极大提升了并行处理能力和计算效率。为了进一步提升求解精度和...
2026-02-03
北京大学集成电路学院在ASP-DAC 2026斩获最佳论文奖与SRF最佳海报奖，并发布异构时序分析引擎HeteroSTA
2026年1月，第31届亚洲及南太平洋设计自动化会议（Asia and South Pacific Design Automation Conference, ASP-DAC 2026）在中国香港举行。作为EDA（电子设计自动化）领域的国际重要会议之一，ASP-DAC不仅是展示最新技术成果的舞台，也是学术界与工业界交流的重要平台。
在本届大会上，北京大学集成电路学院EDA团队表现优异，梁云教授团队荣获大会最佳论文奖（Best Paper Award），博士生郭资政荣获学生科研论坛最佳海报奖（SRF Best Poster Award），林亦波副教授团队受邀发表特邀论文并发布了面向工业级设计的异构加速静态时序分析引擎HeteroSTA。 这些成果标志着学院在异构计算辅助芯片设计、高层次综合以及芯片性能分析领域取得了一系列重要进展。
相关成果简介如下：
一、 最佳论文奖：基于图融合技术的FPGA数据流加速器综合框架 FESTAL
高层次综合作为一种在软件层级进行硬件设计的方法，极大地提高了设计效率。然而，现有研究大多聚焦于计算层面的优化，往往假设理想的存储系统，导致片...
2026-02-02
北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心王路达团队在纳米孔石墨烯分离膜领域取得进展
芯片、集成电路以及高端精密仪器的制造，对工艺环境和介质纯度提出了近乎苛刻的要求。其中，高效分离与稳定传质是在线水质检测以及精密分析仪器中的关键基础环节。膜分离作为低耗能分离方法，传统聚合物分离膜在通量、选择性和长期稳定性方面的局限日益显现。在微米—纳米尺度下，短程传质与受限输运为分子级分离提供了不同于宏观体系的物理条件。纳米孔石墨烯分离膜因其原子级厚度（约0.34 nm）和可调控的纳米孔结构，本质上是一类依托微米—纳米加工实现结构调控的二维功能膜材料，能够打破传统高分子材料具有的通量与选择性的“trade-off”效应，在分离、传感等应用场景中展现出显著优势，被认为是突破精密分离瓶颈的重要候选材料。然而，如何在保证分离性能的同时，实现大面积制备、缺陷控制与长期稳定运行，仍是该领域走向工程应用亟需解决的核心问题。
针对上述难题，北京大学集成电路学院王路达课题组依托微米纳米加工技术全国重点实验室和北京石墨烯研究院，提出并实现了一种面向工程应用的跨尺度复合纳米孔石墨烯分离膜结构。该工作从纳流体传输机理出发，创新性地提出“流动阻力匹配”设计策略，通过多层级结构协同调控，在保证高渗透性...
2026-02-01
集成电路学院集成微纳系统系成功举办2026年MEMS学术年会
为全面总结科研进展、加强学术交流、激发创新活力，2026年1月22日，集成电路学院MEMS学术年会在微纳电子大厦103会议室成功举办。本次年会由集成微纳系统系组织策划，学院相关教师及MEMS方向研究生共同参加。会议以“创新·交流·融合”为主题，集中展示了学生在MEMS及相关交叉领域的最新研究成果。
本次学术年会全部由学生进行学术汇报，内容涵盖微纳器件、超声与声学器件、传感技术、先进材料与制造工艺、芯片热管理等多个研究方向，充分体现了 MEMS 学科交叉融合、应用导向鲜明的研究特色。
在上半场汇报中，钟泽宇同学作题为《基于超薄弹性介电材料的可拉伸电子器件》的报告，介绍了柔性电子器件在可拉伸结构设计与材料选择方面的最新进展；杜建宇同学围绕《高热流密度芯片的先进热管理技术研究》，分享了面向高功率密度芯片应用的热管理方案与研究思路；佟峻赫同学汇报了《MEMS基电阻型气体传感器的关键技术研究》，系统阐述了器件结构设计与性能优化方法；赵妍同学介绍了《基于Mn-Co-Ni-O薄膜的非制冷红外探测器研究》，展示了新型薄膜材料在红外探测领域的应用潜力；周湛轩同学则以《基于像素化微悬臂...
2026-01-28
集成电路学院、微米纳米加工技术全国重点实验室、集成电路高精尖创新中心郑雨晴团队在弹性电子制造领域取得突破性进展
随着可穿戴设备、植入式电子及脑机接口等领域的快速发展，对兼具生物组织般柔顺性与高性能的弹性电子器件需求日益迫切。在弹性电子器件的系统级集成中，互联材料的电导率、可拉伸性与图形化精度共同决定系统的集成密度与整体性能。液态金属凭借金属性电导率与流动性，被认为是可拉伸互联的理想材料之一；然而，其高表面张力与高界面能导致在多数基底上易退润湿并收缩成液滴，难以形成高分辨率且稳定的微纳结构。因而，决定液态金属互联应用前景的关键科学问题在于：如何通过界面化学与结构设计协同调控其润湿与流变行为，在不牺牲高电导与可拉伸性的前提下，实现液态金属微纳图形的可控构筑与长期稳定，支撑弹性电子系统的高密度集成。
针对这一关键问题，北京大学集成电路学院郑雨晴团队成功研制出一种基于共晶镓铟液态金属（EGaIn）纳米颗粒的液态金属光刻胶，并开发了相应的等离子体辅助液态金属颗粒的激活策略，实现了单步晶圆级液态金属光刻图案化。该技术通过调控液态金属纳米颗粒/颗粒和颗粒/基底界面的共价与非共价相互作用，在保持超过750%拉伸性的同时，实现了2微米的分辨率、块体级电导率（2.2×104 S/cm）以及三维结构上液态金...
2026-01-26
北京大学集成电路学院、微米纳米加工技术全国重点实验室、集成电路高精尖创新中心王玮—张驰团队在超高热流密度电子器件热管理领域取得突破性进展——全金刚石基微通道散热技术
随着高性能计算、5G通讯及第三代半导体（如GaN）功率器件的飞速发展，芯片的功率密度呈现指数级增长，局部热点的热流密度甚至已突破千瓦每平方厘米量级。传统的硅基散热技术由于硅材料本身热导率的限制，在高热流密度场景下面临巨大的“扩散热阻”瓶颈，难以满足下一代高功率电子器件的散热需求。金刚石凭借其超高的热导率被誉为“终极散热材料”，然而，如何将金刚石材料与高效的嵌入式微流体冷却架构，如歧管式微通道相结合，以充分释放其散热潜力，是当前热管理领域面临的重大挑战。
针对这一关键问题，北京大学集成电路学院、微米纳米加工技术全国重点实验室、集成电路高精尖创新中心王玮—张驰团队联合北京遥感设备研究所，北京科技大学相关团队，成功研制了一种全金刚石基嵌入式歧管微通道散热器（FDMMHS），利用激光加工技术在金刚石衬底上实现了高深宽比的微通道与歧管结构的精密制造与集成，确立了“全金刚石-歧管微通道”协同散热的新范式。该研究系统评估了全金刚石散热器在不同尺寸热源下的散热性能，实现了对超高热流密度热点的极致冷却。经过实测，针对1 mm × 1 mm的热点，该全金刚石散热器成功实现了10,000 W/cm...
2026-01-24
骏程万里 芯聚致远 | 集成电路学院召开2025年度工作总结会暨寒假战略研讨会
金蛇盘桓辞旧岁，骏马奔腾启新程。为系统总结学院2025年度工作，科学谋划未来发展路径，进一步凝聚共识、汇聚合力，2026年1月23日，集成电路学院在微纳电子大厦103报告厅隆重召开2025年度工作总结会暨寒假战略研讨会。学院党政领导班子、全体教职工齐聚一堂，共商发展大计。会议特邀北京大学昌平新校区管理委员会办公室主任李航、北京大学财务部副部长赵江英等嘉宾出席。大会由学院副院长鲁文高主持。
本次会议以“凝心聚力、总结复盘、共谋发展”为主题。首先，学院院长蔡一茂教授作题为《集成电路学院2025年度工作总结》的报告。报告全面梳理了过去一年学院在人才培养、师资建设、科学研究、平台建设等方面取得的实质性进展与突出成果，客观分析了当前面临的内外形势与挑战机遇。蔡一茂围绕国家重大战略需求和学校“双一流”建设部署，阐述了学院下一阶段的发展思路、重点任务与实施路径，号召全体教职工凝心聚力，共同谱写学院发展新篇章。
院长蔡一茂
会议特别邀请到北京大学昌平新校区管理委员会办公室主任李航作关于新燕园校区建设规划与发展机遇的报告。报告深入解读了学校在建成昌平新校区、推进“新工科”建...
2026-01-22
集成电路学院研究生学位论文写作指导研讨会成功举办
为提升研究生学术素养和学位论文的整体质量，1月21日，集成电路学院成功举办研究生学位论文写作培训研讨会。此次活动吸引了40余名预毕业生积极参与。研讨会由学院副院长刘晓彦教授主持。
学院特别邀请了往届北京大学优秀博士学位论文获得者、现集成电路学院博士后罗金老师以及预毕业生代表陈瑞齐同学做了分享报告。
罗金老师以其深厚的学术底蕴和丰富的写作经验，为同学们深入浅出地讲解了学位论文的选题策略、逻辑框架构建、写作规范及时间管理技巧。他强调，论文写作不仅要体现个人学术研究的创新性，更要注重逻辑性和系统性，确保论文各章节之间衔接自然、层次分明。此外，罗金博士还分享了实用的时间规划方法和论文校对技巧，为同学们的论文写作之路提供了宝贵的指导。
陈瑞齐同学分享的主题是“学位论文写作指南”，他着重介绍了论文的内容及格式要求、论文的打印和装订注意事项，对相关要求进行了详细的解读。他结合自己及历届毕业生的写作经验，为同学们提供了诸多实用的建议和策略，帮助大家更好地应对论文写作中的挑战。
在研讨会的尾声，刘晓彦教授再次强调了学位论文对于研究生学术生涯的重要性。她指出，学位论...
2026-01-13
北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心王路达团队在MEMS气体传感器领域取得进展
基于微机电系统（MEMS）技术的气体传感器，因其体积小、功耗低、易于集成等优势，在环境监测、工业安全、医疗健康等领域具有广泛的应用前景。近日，王路达团队在MEMS氢敏传感器方向实现突破，为推动氢能安全利用提供了技术支撑。利用金属氧化物半导体（MOS）的电阻式气体传感器，凭借其良好的成本效益、长期稳定性及与MEMS工艺的高度兼容性，已成为气体传感器商业化的重要方向之一。然而，传统气敏材料合成方法如水热法、溶胶-凝胶法和电纺丝技术，往往面临复现性不足、难以规模化制备等问题。物理气相沉积（PVD）技术具有优异的工艺可控性与扩展性，可在晶圆级基底上实现成分与厚度精确调控的薄膜制备，为发展高性能、可集成的氢气传感器提供了较理想的工艺平台。
图1 Pd-Ta2O5/SnO2基氢气传感器晶圆及性能展示
针对MOS基电阻式氢气传感器现存的挑战，北京大学集成电路学院王路达课题组依靠微米纳米加工技术全国重点实验室平台，通过构建氧化钽-氧化锡异质结并修饰电子束蒸发制备的钯纳米催化层，开发了一种先进的氢气传感平台（如图1）。本研究采用与MEMS工艺兼容的晶圆级沉积方法制备出Pd-Ta2O5...
2026-01-12
北京大学团队在《自然·电子》发表国际首个忆阻器异质集成傅里叶变换系统
傅里叶变换（Fourier Transform, FT）是信号分析与频谱特征提取的核心数学工具，广泛应用于通信系统、物理测量、图像处理、光谱分析与人工智能等众多领域。它通过将时域信号转换为频域表示，从而揭示信号所包含的频率成分与能量分布，是现代信息科学和计算工程的基础算法之一。
在实际应用中，数字信号通常需经采样离散化后执行离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform, DFT）。传统DFT的直接计算复杂度为O(MN²)，其中M为分窗数量、N为采样点数。为降低运算负担，业界普遍采用Cooley–Tukey快速傅里叶变换（FFT）算法，其利用递归分治思想将大规模DFT分解为若干小规模子问题，将复杂度降至O(MNlog₂N)。尽管该算法在传统冯·诺依曼架构下被广泛使用，但其固有的顺序调度特性与固定基数结构限制了硬件在运行时对不同变换规模、非均匀采样数据的灵活支持。同时，传统FFT硬件通常需要对实部与虚部进行分离计算，增加了电路复杂度与功耗开销，也难以实现跨窗口并行与频谱动态校准。
图1: 基于忆阻器异质集成架构的第一性原理傅里叶变换系统示意图
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2026-01-09
哈尔滨工程大学集成电路学院一行来访北京大学集成电路学院
1月6日下午，哈尔滨工程大学信息与通信工程学院院长/集成电路学院执行院长张勇刚、集成电路学院副院长刘云涛、副教授李思照一行来访北京大学集成电路学院。学院副院长王玮、刘晓彦、党委副书记张舒及相关博后、博士生参与交流。
会上，副院长王玮对张勇刚院长一行的到来表示诚挚的欢迎。他谈到，北大与哈工程都有着深厚的历史底蕴和鲜明的学科特色，希望双方能够充分瞄准核心技术，发挥自身优势，夯实合作基础，携手开启协同攻关与产业升级新篇章。接着，副院长刘晓彦围绕学科建设、课程体系、人才培养等方面介绍了北京大学集成电路学院教学工作情况。
哈工程集成电路学院院长张勇刚谈到，哈工程始终面向船河海特色国家重大需求，构建特色鲜明的集成电路学科体系。他表示，期待与北大深度合作，整合优势资源，强化创新能力，共同为我国海洋强国建设与集成电路自主发展贡献智慧与力量。随后，副院长刘云涛介绍了哈尔滨工程大学集成电路学院历史发展、优势学科方向、人才引进政策等工作。
此次交流活动在热烈友好的氛围中圆满结束。双方一致表示，将以此次交流为契机，进一步加强沟通协作，建立长期稳定的合作关系，共同探索集成电路领域的前沿技...
2026-01-06
北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心杨玉超团队在神经形态计算领域取得重要突破——基于氧化钒忆阻器的混沌边缘计算
近日，北京大学集成电路学院杨玉超教授团队在神经形态计算领域取得重要进展。团队从底层器件的物理动力学出发，提出了一种基于氧化钒（VO₂）的局部有源忆阻振荡器，该器件可在混沌边缘工作，通过简单信号注入即可实现分频、随机振荡、频率锁定等多种非线性动力学行为。相关成果发表于国际权威期刊《国家科学评论》（National Science Review），为未来高能效、高智能的神经形态计算芯片提供了全新思路。
图 1. 忆阻器局部有源动力学理论
研究团队巧妙利用VO₂材料在莫特相变温度附近的电导与热导双重非线性转变，制备出工作在“混沌边缘”的局部有源器件。该器件能够放大微小波动，产生自振荡和复杂响应，兼具稳定偏置与放大波动的特点。当忆阻器处于边缘混沌区域时，能以极高效率处理信息，无需依赖复杂电路结构。
团队进一步构建了精确的热力学紧凑模型，首次将材料的物理非线性、电路动力学与信息处理能力统一起来，为忆阻器与神经形态计算的研究开辟了新的理论方向。实验中，研究团队将VO₂器件偏置在“临界混沌边缘”状态，注入不同频率的微小信号，观察到器件可表现出分频、随机脉冲、频率锁定等多种动态...
2025-12-31
北京大学集成电路学院2025年度回顾
引言
2025年，集成电路学院坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻落实党的二十届四中全会精神、深入开展中央八项规定精神学习教育，紧紧围绕“科技创新年”主题，把握机遇，聚焦重点；紧密结合学院实际，全面布局、长远谋划，在党建引领、学科发展、队伍建设、人才培养、科研攻关等方面取得扎实进展。
强化党建引领，筑牢发展根基
学院以深入贯彻中央八项规定精神学习教育为契机，组织师生通过多种形式认真学习《习近平总书记关于加强党的作风建设论述摘编》等重要文献，推动学深悟透、融会贯通。全年持续开展党委理论学习中心组专题学习、党委书记讲授专题党课、专题读书班、各师生支部学习活动等四十余次，实现学习教育常态化、全覆盖。不断加强党员队伍建设，规范做好党员发展与转正工作，有效增强党组织的凝聚力和向心力。结合全国重点实验室建设优化党支部设置，持续深化与科研院所的合作联动，教工一支部（微纳电子全重支部）成功获批2026年度北京大学党建工作样板支部培育创建单位。
学院积极拓展对外合作，坚持“请进来”与“走出去”相结合，与多所高校签订共建协议并开展联合活动，在人才培养、科研合作...
2025-12-30
北京大学集成电路学院/集成电路高精尖中心20篇论文入选第71届IEDM
2025年12月6日至10日，第71届国际电子器件大会（IEDM 2025）在美国旧金山举行。在本届IEDM上，北京大学集成电路学院共有20篇高水平学术论文入选，研究成果覆盖了先进逻辑和存储技术及其关键问题、新型信息器件及其应用、低维集成电路材料及器件、功率器件等多个领域。按照论文第一作者单位统计，北京大学以21篇论文成为本届IEDM大会国际上录用论文最多的单位（欧洲微电子研究中心IMEC位列第二位）。北京大学已连续5年成为全球IEDM录用论文最多的高校，连续19年在IEDM大会上发表论文。相关内容简介如下：
一、先进逻辑和存储技术及其关键问题
1、高性能高密度垂直围栅GAA器件
晶体管水平微缩已逼近物理极限，垂直围栅器件（VFET）凭借低寄生电容、高集成密度等优势，成为亚1nm节点高能效计算（EEC）领域核心候选技术，但长期受限于互连布线、扩展性及电流驱动能力三大瓶颈。继VLSI 2025提出开创性的双面VFET（DSVFET）之后，北京大学集成电路学院吴恒研究员-黄如教授团队发布了一系列进展，破解VFET演进难题。团队首次提出了VFET的双侧全局信号布线方法，通过...
2025-12-30
北京大学集成电路学院博士生徐伟凯荣获2025年IEEE电子器件协会全球博士生奖学金
近日，第71届IEDM（微电子器件领域国际标志性会议）在美国旧金山成功举办，会上，北京大学集成电路学院2021级博士生徐伟凯（导师黄如教授)，因其在新型铁电器件存内计算和搜索及其应用研究的突出工作，荣获2025年IEEE电子器件协会博士生奖学金（2025 IEEE EDS PhD Student Fellowship Award），其奖项及研究成果将被专文报道于IEEE官方通讯（Newsletter）。该奖项由IEEE电子器件协会设立，每年仅颁给全球范围内三名在电子器件相关领域攻读博士学位的优秀学生，其中亚太地区每年仅有一名获奖者。
徐伟凯致力于通过器件-电路-架构-算法的深度协同设计突破边端AI大模型的算力和能效瓶颈。一方面，自底向上通过底层硬件创新重构AI基石：设计新型铁电存内计算和搜索单元，将单元硬件开销降低到理论最低，优化存内计算和搜索阵列编码和电路，进一步提升存储效率与计算能效，拓宽应用边界。另一方面，自顶向下通过架构算法创新赋能AI应用：优化以存储为中心的软硬件协同计算范式，设计新型存内计算和搜索架构以精准高效映射算法特征，提高系统算力和能效，进一步基于低功耗高密...
2025-12-29
设计自动化与计算系统系2025师生联欢会暨“DACS产业贡献奖”颁奖仪式成功举办
2025年12月26日下午，北京大学集成电路学院设计自动化与计算系统系（简称DACS系）第4届师生联欢会暨“DACS产业贡献奖”颁奖仪式，在北大博雅国际酒店隆重举行。全系师生齐聚一堂，共同度过了一个温馨欢乐、激励人心的下午。
活动在轻松愉悦的氛围中拉开帷幕。系主任王润声教授首先登台致辞。他回顾了DACS系成立短短四年来飞速发展的历程，对系内师生取得的突出成绩给予了充分肯定。王老师强调，现在的科研要兼顾国际视野和国内发展两个维度，特别是当前国内产业正处在工艺路线分叉、技术自主攻坚的关键窗口期，机遇与挑战并存。他勉励全体师生，作为国内EDA学术界的引领者，DACS系要勇担使命，聚焦前沿，深化产学研融合，为国家集成电路产业的自主可控与创新发展继续贡献力量。
系主任王润声教授致辞
致辞结束后，紧接着进行的是2025年度“DACS产业贡献奖”的颁奖仪式。本年度的奖项授予了孙广宇教授课题组的陈奕奇同学，以表彰其在面向产业需求的创新性研究中取得的显著成果。陈同学与某头部公司联合开发了基于FPGA的超节点原型平台，支持从底层互联协议到上层软件系统的全栈软硬件协同设计与敏捷探索，...
2025-12-25
北京大学集成电路学院研究团队成果入选科技日报“2025年国内十大科技新闻”
近日，由科技日报社主办、部分两院院士和媒体负责人共同评选的“2025年国内十大科技新闻”正式揭晓。其中，北京大学人工智能研究院/集成电路学院双聘助理教授孙仲与北京大学集成电路学院蔡一茂教授、王宗巍助理教授率团队合作研制的“高精度可扩展模拟矩阵计算芯片”成功入选，标志着在数字计算主导计算机领域半个多世纪后，我国科学家在新型计算架构上取得重大突破。
10月13日，《自然·电子学》杂志发表北京大学研究团队的重要进展，团队成功研制出基于阻变存储器的高精度、可扩展模拟矩阵计算芯片，首次实现了在精度上可与数字计算媲美的模拟计算系统。
我们熟悉的通信基站信号处理、AI大模型训练参数优化等，本质都是在解复杂的矩阵方程。采用数字方法实现高精度矩阵求逆的计算开销极大，耗时长、能耗高。于是，曾被视为老旧技术的模拟计算重新进入研究视野，它直接利用物理定律实现并行运算，在算力瓶颈背景下，具有延时低、功耗低等先天优势。
然而，如何让模拟计算兼具高精度与可扩展性，从而在现代计算任务中发挥其先天优势，一直是困扰全球科学界的世纪难题。
在这项研究中，团队选择了一条融合创新的道路，通过新型信息...
2025-12-10
深圳职业技术大学集成电路学院一行来访北京大学集成电路学院
12月4日，深圳职业技术大学集成电路学院院长于洪宇、专业带头人林挺宇等一行来访北京大学集成电路学院。学院副院长刘晓彦、鲁文高、党委副书记张舒、集成电路设计系副系主任贾嵩参与交流。
会上，副院长刘晓彦对于洪宇院长一行的到来表示诚挚的欢迎。随后，副院长鲁文高围绕学科发展、产教融合、人才培养等方面介绍了北京大学集成电路学院发展情况。深职大集成电路学院院长于洪宇分享了企业实训、人才培养、平台建设等工作。
此次交流，进一步增进了两院的交流与互动，未来，双方也将继续以国家重大战略需求为引领，围绕核心技术攻关、高水平人才培养、科技平台建设等领域，开展广泛而深入的交流，为我国集成电路领域发展贡献力量。
