题讲座
2022年7月16日下午2点半,来自瑞典皇家理工学院(kth royal institute of technology)的鲁中海教授带来的一场精彩的讲座为“南京大学本科生集成电路与先进制造云科考”项目课程拉开了帷幕。
鲁中海教授
本次讲座主题为《where integrated circuits go and why? an architecture perspective》,鲁中海教授深入浅出地介绍了集成电路的设计、体系结构、硬件加速在深度学习中的应用,并为同学们讲解集成电路行业的发展趋势与发展方向。
本次讲座由李丽教授主持,30多位同学在南京大学仙林校区电子楼会议室线下参加,同时有10余名优秀高中生代表在线上参会。

李丽教授主持讲座
首先,鲁教授介绍了一些集成电路的基础知识和发展趋势,并讲解微处理器的相关内容。老师从晶体管说起,介绍了cmos和门电路,讲解如何由运算单元到集成电路。接着介绍了微处理器的发展历程,功耗决定performance,通过增加核来提高性能,同时出现了高速缓存等。同时也讲解了集成电路发展的规律,摩尔定律、dennard scaling、功耗问题等。

鲁老师线上讲解
讲座第二部分,鲁教授从人工智能出发,为我们讲解人工智能中的硬件加速。鲁教授为在场同学讲解熟知的ai技术,如深度学习,神经网络等,并以阿尔法狗在象棋领域的卓越表现为例向我们展示了人工智能的未来和前景。随后从ai硬件加速的角度,比较了cpu、gpu、tpu三者在ai应用下的性能及功耗,着重体现ai硬件加速的重要性。
讲座的最后一部分,鲁教授向大家介绍了集成电路的其他热点领域。鲁教授也向同学们介绍了神经拟态计算,由于其架构与生物神经系统类似,因此也被称为仿生芯片。最后,鲁老师还讲述了量子计算领域和chiplet领域的研究进展与前景展望。

同学们认真听讲
讲座结束后,同学们自由提问。有的同学对异步电路设计如时钟很感兴趣,鲁老师结合同步电路的时钟和模拟电路进行讲解,很多并不是在没有时钟和完全时钟的两个极端,而是介于两者之间的。接着同学希望老师可以进一步介绍生物芯片和我们手机中的芯片的区别,鲁老师介绍这是一种新的计算形式,模拟大脑,如忆阻器来实现神经网络。此外鲁老师也讲解了神经形态硬件和加速硬件的前景,瓶颈和挑战的相关内容,对面向边缘的神经形态计算进行了展望。鲁老师在解答同学们的问题时,通过对比和举例使同学们的理解更加深入。

同学们积极参与互动问答
结语
鲁教授的讲座兼顾各个年级同学的知识水平,深入浅出、内容丰富,从基础知识讲起,到集成电路的架构,再到未来的技术热点和发展趋势,近4小时的讲座让同学们对集成电路有了一定的了解和把握,同时针对同学们的问题进行知识的拓展。在此非常感谢鲁中海教授的耐心讲解,感谢主持人李丽教授、组织者窦蓉蓉老师为本次讲座顺利进行所做的工作,也非常感谢南京大学电子科学与工程学院、示范性微电子学院、南京大学国家集成电路产教融合创新平台、南京大学本科生院对“南京大学本科生集成电路与先进制造国际云科考”项目的大力支持!也希望同学们在接下来的课程学习中有更多收获!

讲座结束李丽老师和南大本科生在会议室线下集体合照

飞越计划优秀高中生同学们在线上认真聆听鲁老师讲座
同学感想汇锦
(来源:微信公众号“南京大学电子实验中心”7月17日)