过去十年,国防科技大学电子科学学院副研究员李清江的科研工作就围着“忆阻器”转。
这是智能芯片中一种有“记忆”的电阻开关,它会根据电压或电流历史而动态改变电阻状态。“忆阻器是一种新型电子元件,其特性与人类大脑中的信息处理基本单元——神经突触很相似,它具有超小的尺寸、极快的擦写速度以及超长的擦写寿命。”李清江对科技日报记者说,他及团队成员要做的就是通过设计优化忆阻器,给智能芯片装上最灵敏的“突触”。
2018年,在一次项目研讨会上,李清江了解到我国某重大航天工程的星上处理机存在架构复杂、能耗高、智能化程度低等问题,极大制约工程的效能发挥。会后,他找到某航天工程团队技术专家深入探讨,了解星上处理机的架构、功能,同时思考可能的解决方案与技术细节。
经过半个月的研究,李清江提出解决问题的新思路:利用新型忆阻器开发下一代智能计算芯片和智能星上处理机,并与团队成员论证方案的可行性与预期效益。
为了不耽误进度,李清江和同事日夜奋战,仅用2年时间就突破了多项核心技术,成功设计出多核可配置忆阻器类脑计算芯片,首轮流片即成功。他还以此芯片为基础,开发出国内首套红外图像智能处理机样机,并在某系统星载预处理中得到应用验证,处理能效相比现有系统提升了1个数量级。
“清江老师是我的榜样。”李清江课题组成员、国防科技大学讲师宋兵说,“对待科研工作,他非常严谨,不放过每处细节,并且善于从容易被忽视的地方发现问题。我在攻读博士学位时,每当遇到实验瓶颈,他总会认真帮我看实验记录,并给予我启发,使我顺利攻克了高开关比选通管设计制备关键技术,完成了博士学业。后来留校和他成为同事,在一起共事的过程中,我更能体会到他对细节的执着,这种精神一直影响着我。”
自留校任教以来,李清江荣立个人二等功1次、三等功2次。同时,他还积极指导学生参加学科竞赛,由他指导的学生获得了全国一等奖4项、二等奖3项。
在一次竞赛中,学员汪泳州在电路调试时,由于电路的输出总是难以达到预期效果,产生了挫败的心理,工作也没了动力。李清江鼓励他:“失败只是暂时的,要勇于面对失败,从失败中吸取经验。”
随后,两人一起重新设计电路,对比仿真与测试结果,一点点分析优化,最终达到了题目要求的指标。
“我们要为打赢未来信息化战争培养高素质电子信息技术人才,精准对接技术‘供给侧’与战场‘需求侧’,为服务强军备战提供人才支持和最优技术方案。”李清江说,下一步,他将与团队一起攻关基于传感器与类脑智能处理一体化集成的感存算一体芯片。