广东省集成电路工程技术研究中心

一、平台基本情况
　　1. 批准立项年份：2015年
　　2. 平台负责人：陈弟虎 教授
　　3. 平台联系人： 郭建平 教授,
　　联系方式：13678967913；[email protected]

二、平台概述
　　广东省集成电路工程技术研究中心（以下简称“IC中心”）成立于2015年，其前身是2002年成立的“中山大学专用集成电路ASIC研究中心”。IC中心目前有22名全职科研人员，其中教授或正高级职称7人、副教授或副高级职称11人、实验技术人员4人。中心配备有业界主流的EDA设计软件和芯片测试验证平台，可以完成各种集成电路的设计流程及验证工作。
　　IC中心定位于成为中山大学面向集成电路设计的重点研发平台，充分发挥多学科综合和交叉优势，培养适应新时期集成电路发展需求的高层次人才，开展专用集成电路设计方法与系统集成技术的创新研究。以微电子和电路系统理论方法为基础，围绕集成电路这一关系到我国国民经济和社会发展的重大关键问题,聚焦研究模拟与数模混合集成电路、人工智能与数字集成电路、微纳芯片精密检测等领域的重要技术，解决电路设计与系统集成相关的前沿理论问题和关键技术难点，开发具有自主知识产权的集成电路芯片技术，推动科技成果产业化，为提升我国集成电路设计总体水平作出应有贡献，力争成为我国集成电路设计研究、产业发展以及高层次人才培养的重要基地之一。

三、平台研究方向
　　1. 模拟/射频集成电路设计技术
　　2. 数字集成电路与人工智能技术
　　3. 微纳集成电路精密检测技术

四、研究水平与贡献
　　IC中心积极对接国家重大需求，服务地方经济发展，积极开展具有自主知识产权的创新性科研工作，并积极对接企业需求，开展校企合作及技术转让，取得了一定的经济效益和社会效益。近年来，申报并获得国家级重大科研项目、国家自然科学基金项目等十余项，以及多项广东省、广州市科技计划项目及横向科技开发项目。2022年，在研科研项目达到30项，其中国家级11项，省部级11项，地级市3项，企业委托5项；申请中国发明专利63项，授权16项；发表论文超80篇，其中IEEE期刊论文36篇。

　　代表性成果1：高性能高集成度光电感知处理与通信芯片。
　　面向自动驾驶、5G/6G通信等国家战略需求，聚焦激光雷达与毫米波通信等关键技术，在激光雷达感知与信号处理、无线光通信、毫米波通信及电源管理等方向重点开展了研究工作，在高速光接收前端架构及芯片、低噪声宽动态范围激光雷达模拟前端、激光雷达3D点云数据处理、超宽带高效率发射机片上集成技术、高能效高集成能量收集技术等课题取得突破。近三年发表IEEE权威期刊及会议论文30余篇，包括IC设计顶级期刊JSSC、电路与系统权威期刊TCAS-I、功率电子权威期刊TPEL、光电技术权威期刊JLT、微波技术权威期刊TMTT、仪器测量权威期刊TIM、IC设计知名会议CICC等；授权发明专利20余项，多项专利技术实施转让，推动相关技术实现商用量产，应用到激光测距、智能定位、自动驾驶等领域。相关工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等国家、省部级项目及企业横向委托项目的支持。

图1 激光雷达芯片研究成果

图2 毫米波通信芯片研究成果
   

图3 电源管理芯片研究成果

　　代表性成果2：人工智能算法与FPGA硬件部署
　　围绕人工智能主流算法模型，如ResNet、Transformer、GNN以及Nerf等，开展了一系列硬件加速研究工作。在系统架构层面上，提出了面向ResNet等前馈神经网络的多计算节点流水式架构的硬件设计与关键优化理论，实现更高计算效率的硬件加速器以及具备良好的系统规模可拓展性。在软硬协同设计层面，提出了面向Transformer的动态令牌剪枝优化技术及其硬件加速技术。围绕图神经网络密集与稀疏计算相交替的特点，以 GCN、R-GCN等具有代表性的GNN 为主要加 速对象，结合其数据与模型特点寻找加速性能瓶颈，进行 了FPGA 硬件设计。近三年发表IEEE权威期刊及会议论文20余篇，包括TVLSI、HPEC、FCCM等。授权发明专利20余项。相关工作得到国家自然科学基金等国家、省部级及企业横向委托项目的支持。
    

图4 人工智能加速芯片研究成果

　　代表性成果3：微纳集成电路精密检测技术
　　围绕微纳集成电路精密检测需求，开展了以锁相放大为核心的精密仪表仪器研发工作。锁相放大器作为一种高精度、高灵敏度的测量设备，可用于磁通探测、微小位移探测、光谱测量等微弱信号的检测。研发了一系列高精度锁相放大器，可以探测到fA级别的电流信号与nV级别的电压信号。在此基础上，进一步拓展到数字源表、阻抗分析仪、电化学阻抗分析仪、24GHz数字形变检测雷达、多通道超声高速收发系统、锁相红外热成像等多个相关领域的研究。相关研究成果为微纳集成电路的精密制造和微弱信号检测技术的提高提供了有力的技术支持。相关工作得到国家重点研发计划（首席科学家）、广东省科技计划项目重点领域研发计划、国家自然科学基金项目等国家、省部级及企业横向委托项目的支持。
    

图5 精密检测仪器研究成果：锁相放大器及多通道超声高速收发系统实物图（左）；高精度数字源表系统框图