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1. 痛點問題 元宇宙時代三維成像基礎設備和數(shù)字終端成像及顯示設備都將需要革命性的提升。同時，工業(yè)智能和基礎科學的快速發(fā)展也對感知和成像極限提出了更高的需求。 現(xiàn)有的成像技術，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術和經(jīng)濟的缺陷，如抗擾動性能差、占據(jù)空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素數(shù)的增加，傳統(tǒng)光學成像系統(tǒng)需要多級較大的昂貴鏡片才能實現(xiàn)高分辨率的成像性能，很難應用于手機等小型化設備上，不足以適應科技的高速發(fā)展。 “智能視覺感知芯片”將達成光學感知的技術革新并有效解決現(xiàn)存問題。通過數(shù)字自適應光學技術矯正系統(tǒng)像差和環(huán)境像差、實現(xiàn)高速重構目標景物高精度三維信息，進而實現(xiàn)使用普通的低成本小型化單鏡片即可實現(xiàn)高分辨率成像，同時該芯片能夠適用于不同的光學系統(tǒng)，包括大口徑天文成像，實現(xiàn)高分辨率遠距離成像，克服大氣湍流干擾。 2. 解決方案 團隊提出“智能視覺感知芯片”概念，該種芯片擁有多項優(yōu)勢：全球領先的4D感知技術，自適應抗干擾；創(chuàng)新的透鏡設計方案結合自主知識產權算法，可通過單攝像頭模組實現(xiàn)原多攝像頭模組功能，大幅降低現(xiàn)有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過對目標場景進行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構傅里葉面的非期望相位分布，實現(xiàn)高速大范圍的自適應光學矯正，顯著降低光學成像系統(tǒng)尺寸與成本，提升成像效果，同時具備三維深度感知能力。 合作需求 尋求消費電子等領域有相關技術開發(fā)、市場推廣經(jīng)驗，能推廣本技術落地的高科技企業(yè)，可以進行深度合作。

作為信息化時代各領域發(fā)展的重要基礎與保障，信息安全是一個不容忽視的國家安全戰(zhàn)略。當今信息安全領域廣泛使用的公鑰密碼體制主要都是基于經(jīng)典計算機“難以求解”的數(shù)學問題所設計構造的。近些年來，隨著量子計算技術的快速發(fā)展，傳統(tǒng)公鑰密碼體制不再安全。一方面，Shor算法、Grover搜索算法、量子傅里葉變換等算法相繼被提出，從理論上證明這些算法在量子計算機上運行可以顯著縮短傳統(tǒng)公鑰密碼體制所依賴數(shù)學問題的求解時間。另一方面，實際可行的量子計算機技術不斷發(fā)展，2019年，Google宣布制造出53量子比特的量子處理器“懸鈴木”，在絕對零度條件下可以在200秒完成超級計算機1萬年的計算任務。在即將到來的“后量子時代”，我們需要更安全的密碼體制來保護隱私，也就是后量子密碼（Post-QuantumCryptography,PQC）。未來10年商用量子計算機將面世，在量子計算機面前，構造傳統(tǒng)公鑰密碼體制所基于的數(shù)學難題將毫無安全性可言，進而依賴密碼體制而構建的信息安全系統(tǒng)及各種應用將面臨著嚴峻的安全問題，甚至存在被完全破解的潛在威脅，亟待研究抵御量子攻擊的密碼體制及其芯片實現(xiàn)技術。 2022年美國政府正式簽署安全法案，首次將后量子密碼納入美國國家安全備忘錄，同時還提出《量子計算網(wǎng)絡安全準備度法案》，旨在指導推動信息安全系統(tǒng)向后量子密碼學過渡。2022年9月7日，美國國家安全局(NSA)發(fā)布了《商業(yè)國家安全算法套件2.0》，其中將入選第三輪抗量子密碼標準化選擇的CRYSTALS-KYBER(以下簡稱Kyber)算法列為國家安全系統(tǒng)未來過渡遷移的必備算法。我國也在后量子密碼領域積極跟進，參與國際競爭，于2020年發(fā)布國內首份量子安全白皮書，廣泛布局后量子密碼安全技術應用與產業(yè)生態(tài)。目前后量子密碼算法的研究正在逐漸走向成熟與標準化，未來將有數(shù)十億新舊設備完成從傳統(tǒng)公鑰密碼體制向后量子密碼算法的遷移過程。在充分考慮安全性能、算法性能、便利性和合規(guī)性的前提下，研制出符合國際標準且具有國際競爭力的后量子密碼SoC芯片并應用，對于我國加快搶占后量子密碼國際領先地位，保障量子時代下的信息安全具有重要意義。 圖1 后量子密碼在未來信息安全領域的應用 本成果提出一種應用在云計算、數(shù)據(jù)中心加密中的高性能隨機數(shù)生成哈希核心算子，實現(xiàn)了具有靈活性和高吞吐量的可配置Keccak核心。該核心可配置為支持多個采樣策略，通過高吞吐量隨機數(shù)擴展發(fā)生器新型結構達到11.7Gbps的吞吐率，性能表現(xiàn)為目前世界最高水平。 圖2 高性能后量子密碼哈希核心算子 在國際上首次提出了具有側信道SPA攻擊防御機制的可配置BS-CDT高斯采樣器。該設計基于CDT反演高斯采樣算法，通過真隨機數(shù)發(fā)生器和隨機化功耗特性的電路結構，采取隱藏相關數(shù)據(jù)的防御機制，高效獲取安全性更好的均勻分布隨機數(shù)，并可以有效抵御時間攻擊和潛在的功耗分析攻擊，顯著提高安全性。電路采樣精度可達112bit，新型多級快速查找表結構極大縮短了概率函數(shù)分布表搜索時間，性能相較于同類設計提升近18倍。解決了高精度需求與采樣速度不匹配的沖突問題，優(yōu)化了概率函數(shù)分布表的存儲資源，靈活劃分密碼系統(tǒng)中的高斯采樣值，并有效加固了后量子密碼系統(tǒng)數(shù)據(jù)前級的側信道安全性。 圖3 多模域計算兼容可重構算術單元 針對后量子密碼計算量大，數(shù)據(jù)復雜的痛難點，優(yōu)化格數(shù)學難題中的數(shù)論變換（NTT）算法，實現(xiàn)了一種高性能NTT硬件加速單元。采用雙倍位寬乒乓式對稱存儲結構突破訪存限制，改進模乘運算單元關鍵結構，提高多項式運算的效率，相比同類運算操作下最先進的設計快3.95倍。 圖4 靈活指令集型后量子密碼安全處理器芯片架構及版圖 針對后量子密碼算法的多樣化計算需求，創(chuàng)新性地提出了一種多模域計算兼容型可重構核心算子，能夠配置為不同模域下的關鍵運算結構，靈活支持Karatsuba、Toeplitz、NTT等運算結構。在配置為NTT結構的運算下，運算性能與美國MIT研究團隊在IEEEISSCC發(fā)表的相關成果保持國際同步水平，并具備更強的靈活性與通用性。 圖5 多模域計算兼容型可重構核心算子 在團隊積累多年的后量子密碼相關先進技術研究的基礎上，在SMIC40nm工藝下實現(xiàn)了兩款后量子密碼芯片，能夠兼容國際最新標準的CRYSTAL-Kyber后量子密碼算法。后量子密碼Kyber芯片采用了高性能流水線結構的蝶形運算單元及高速NTT運算單元，解決了加解密運算中訪問存儲器所帶來的速度瓶頸問題。靈活指令集型后量子密碼芯片采用可編程自定義指令集架構，基于多模域計算兼容的可重構算術單元與可配置多功能哈希/隨機采樣核心算子，在實現(xiàn)高性能的后量子密碼運算的同時提高了芯片的靈活性與適應性。 圖6 后量子密碼Kyber處理器芯片架構及版圖 圖7 靈活指令集型后量子密碼處理器芯片架構及版圖

電子模擬功率負載是一種利用電力電子技術、計算機控制技術及電力系統(tǒng)技術設計實現(xiàn)的。用于對各種直流電源進行考核實驗的實驗裝置，主要作用是替代傳統(tǒng)的實際耗電方式運行的電阻型功率負載進行相關的功率實驗，與電阻型負載相比它有以下的優(yōu)點：在完成測試功率實驗的前提下，將待試設備的輸出能量反饋到電網(wǎng)，節(jié)約了能源，不產生大量的熱能，避免了試驗場所溫度升高。并且具有如下幾項特點： 1.不需體積龐大的電阻箱及冷卻設備，節(jié)約了安裝空間。體積小，重量輕。 2.模擬的功率連續(xù)可調，使用范圍增加。 3.采用能量回饋方式，試驗場所不必配備大容量的電源，降低了供電容量的開支。 4.反饋的電能可設為超前無功的形式，對電力系統(tǒng)進行功率因數(shù)補償。 應用范圍與市場前景： 該電子模擬功率負載可普遍應用于通訊電源出廠試驗、各種整流柜出廠試驗、牽引動力試驗、大功率充電電源試驗、蓄電池放電試驗、電機出廠試驗、柴油機汽油機出廠試驗、汽車動力性能試驗、電解電鍍電源出廠試驗等場合。 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，人們對能源的要求及試驗自動化的要求越來越高，工業(yè)、交通等場合越來越需要大功率試驗手段，能源的緊缺使得能耗的費用也越來越高，基于節(jié)約能源減少開支和試驗自動化的要求，該裝置將有廣泛的應用前景。 經(jīng)濟效益分析： 設備投資用所節(jié)約的電費在一至兩年內收回；若考慮使用該設備后節(jié)省了供電容量、減少了安裝空間的費用，設備的投資將在一年內收回。 以50kVA的試驗設備為例，通訊電源的出廠試驗要求有72小時的連續(xù)運行，若該設備在全年內用足80%的時間，該機效率為90%，可節(jié)電50（kW）×360（天）×24（小時）×80%×90%=311040度，以每度0.5元計，一年節(jié)約電費15.5520萬元，若以每臺設備25萬元計，大約一年半的時間可收回設備投資，若再綜合考慮到電網(wǎng)容量的節(jié)約及安裝場地的減少，則可在一年內收回設備投資。

本發(fā)明涉及功率放大器技術，具體為一種結合功率合成與動態(tài) 負載的射頻功率放大器功率控制系統(tǒng)。在單片射頻收發(fā)器中，功率控 制常采用數(shù)字控制的功率合成技術，當功率放大器工作在非最大輸出 功率水平時，其效率會由于等效負載不是最佳負載而降低。本發(fā)明系 統(tǒng)由射頻功率合成單元、動態(tài)負載單元和功率控制邏輯單元；功率控 制邏輯單元接收功率控制信號從而控制加權的功率放大器的組合，通 過查找表調節(jié)動態(tài)負載調節(jié)電路狀態(tài)，從而有效提高各種功率

2020年網(wǎng)絡通信與安全紫金山實驗室宣布，我國自主可控、成本超低的毫米波相控陣芯片誕生，它覆蓋廣、速度快，為我國實現(xiàn)毫米波通信技術商用全面化邁出了堅實一步。毫米波相控陣芯片我國商用毫米波相控陣芯片出爐，也標志著中國占據(jù)了未來5G通信領域的制高點，也無需擔心在芯片應用上受制于人，舉例來說，256通道的典型相控陣天線售價高達上百萬元，這些技術以往都被美國等西方國家牢牢握在手中，我國不得不以高價購買，如今我國率先突破商用毫米波相控陣芯片，確實是值得慶祝的好消息。毫米波的波長范圍為1-10毫米，頻率則為30GHz-300GHz，以直射波的方式在空間進行傳播，據(jù)公開的資料顯示，毫米波對沙塵和煙霧具有很強的穿透力，幾乎能無衰減的通過沙塵和煙霧，甚至在爆炸和金屬散射的條件下，毫米波也能較快地從衰減期恢復通信峰值，又因為毫米波比微波的波束要窄，分辨相距更近的小目標時，毫米波可以更清晰的觀察目標細節(jié)。5G毫米波相控陣芯片毫米波不僅對改善民用通信有幫助，在軍事領域同樣至關重要，打個比方，兩架戰(zhàn)機高速對向移動，它們要實現(xiàn)信息傳遞必須在空間中找到相互通信的定向天線波束，這是一個非常困難的挑戰(zhàn)，而毫米波數(shù)字陣列程序，就能很好地解決這個問題，毫米波數(shù)字陣列程序采用的單元級數(shù)字形成波束技術，可以靈活的變通波束通信方案，能大大縮減發(fā)現(xiàn)節(jié)點時間，提高信息吞吐量。總之，我國商用毫米波相控陣芯片的誕生，對我國未來社會發(fā)展、國防力量提升都有促進作用。分析人士指出，這個突破不僅僅是一組數(shù)據(jù)、一種芯片的突破，它揭示了伊朗剛剛受到的屈辱，永遠不會出現(xiàn)在中國。原文：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1656335203191635680&wfr=spider&for=pc

液相芯片在多元生物分析中具有重要應用，而與該技術相關的知識產權都被國外的公司壟斷，因此我國有必要開發(fā)原創(chuàng)性的液相芯片技術。本課題組即以此為目標，進行具有自主知識產權的“光子晶體編碼液相芯片技術”研究和開發(fā)。在該研究領域，我們對微流控乳化技術及納米粒子有序組裝進行了系統(tǒng)的研究，確立了光子晶體編碼微球的制備方法；提出了微載體解碼及檢測的圖像分析方法，構建了用于光子晶體微球液相芯片技術的檢測平臺；開發(fā)了腫瘤等疾病的診斷試劑盒，證明了光子晶體液相芯片技術的應用能力。

人工智能技術飛速發(fā)展,我國大體上能夠與世界先進國家發(fā)展同步。我國擁有自主知識產權的文字識別、語音識別、中文信息處理、智能監(jiān)控、生物特征識別、工業(yè)機器人、服務機器人、無人駕駛汽車等很多智能科技成果已進入市場,但是9%以上是軟件、算法產品，在人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡芯片研發(fā)方向上,我國又是落后于美國5-10年左右，可以預見的是,將來我國的人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡硬件又將進口大量的IBM、Google、NVIDA、Braodcom等公司的產品,遵循的標準又將按美國的標準,在市場上處于弱勢地位。

近年來,半導體光源正以新型固體光源的角色逐步進入照明領域。由于半導體照明具有高效、節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長、響應速度快、耐振動、易維護等顯著優(yōu)點,所以在國際上被公認為最有可能進入通用照明領域的新型固態(tài)冷光源。隨著其價格的不斷降低,發(fā)光亮度的不斷提高,半導體光源在照明領域中展現(xiàn)了廣泛的應用前景。業(yè)界普遍認為,半導體燈取代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈,是大勢所趨。而半導體發(fā)光二極管（Light Emitting Diode , 簡稱LED）被認為是最有可能進入普通照明領域的一種綠色照明光源，按固體發(fā)光物理學原理,LED發(fā)光效率能近似100 % ,并具有工作電壓低、耗電量小、發(fā)光效率高、響應時間極短、光色純、抗沖擊、性能穩(wěn)定可靠及成本低等優(yōu)點,因此被譽為21 世紀新光源,有望成為繼白熾燈、熒光燈、高強度氣體放電燈之后的第四代光源。雖然LED具有以上的很多優(yōu)點，但是發(fā)光效率和使用壽命仍是制約其普及應用的主要因素。 目前國內大多致力于LED外部封裝結構的研究，而公司里多采用進口芯片，如cree芯片，再在現(xiàn)有基礎上進行外部封裝結構和設計。而即便是散熱好，壽命長，取光效率比較好的封裝結構，國內所能達到的水平也就是剛剛超出100lm/w。主要原因在于其封裝材料的選擇和封裝結構的不合理性，浪費了芯片的出射光，從而降低了取光效率。而國外LED不僅在外部封裝結構，而且在芯片方向都明顯優(yōu)于國內水平，所以基本壟斷國內LED的市場，尤其對于功率型白光LED的壟斷相當嚴重。而這些高亮度半導體LED芯片生產技術掌握在以美國Cree和Lumileds、日本的Nichia和Toyoda Gosei，以及歐洲的Osram等為首的少數(shù)大公司手中。 現(xiàn)在功率型白光LED 的光效已提高到80～100lmPW,而真正能夠取代白熾燈和熒光燈進入通用照明市場,其光效需要達到150lm/ W。這一方面要求在芯片的制作上不斷提高LED 的量子效率,同時還要求在LED 的封裝及燈具的設計制作過程中盡可能提高出光效率。現(xiàn)有的LED出光效率低的原因之一是，LED芯片的折射率較高，LED發(fā)出的光在出射芯片的時候，有相當一部分光被芯片與外界（環(huán)氧樹脂）的界面反射。本產品是通過特殊鍍膜方法，使LED芯片出光效率提高了10%。可以有效的增加LED的使用壽命，達到2萬小時以上，而且可以使發(fā)光效率達到120lm/w到160lm/w。擁有這樣長壽命和高出光效率的白光LED，必將引領整個照明市場，必將產生豐厚的利潤，具有非常好的發(fā)展前景。