10月9日,南京大学特聘研究员、博士生导师王聪老师应邀做客数理学院“星空讲堂”,在D2-220会议室作题为《高精度模拟存算一体芯片及其部署应用研究》的学术报告。数理学院院长杨友才教授出席活动并致欢迎辞。讲座由数理学院教师李竹安主持,学院相关专业的教师、研究生及本科生参加了本次学术活动。

讲座伊始,杨友才代表学院对王聪教授的到来表示热烈欢迎,并对其在半导体器件与集成电路领域取得的科研成果给予高度评价。杨院长以存算一体技术的发展为切入点,指出半导体技术是支撑人工智能、信息通信及智能制造等战略性新兴产业发展的关键基础。结合相关企业的发展实践与前沿科研案例,他强调,科技创新既需要瞄准学科前沿,也离不开扎实的基础理论和持续的知识积累。他勉励在场同学珍惜学习时光,扎实学好数学、物理等基础课程,主动关注科技发展趋势和学科前沿动态,在学习中培养科学思维,在探索中提升创新能力。同时,希望学院师生充分利用“星空讲堂”这一学术交流平台,加强与优秀科研工作者的交流互动,进一步在学院营造崇尚科学、潜心钻研、积极进取的良好学术氛围。

在学术报告环节,王聪教授围绕高精度模拟存算一体芯片的关键技术及其应用研究,系统介绍了半导体存储技术的发展历程、传统计算架构面临的瓶颈,以及新型存算一体技术的研究进展。
王聪教授首先回顾了半导体工艺与集成电路的发展历程,从晶体管结构演进、集成电路制造工艺及芯片性能提升等方面,介绍了现代半导体技术的发展脉络。在此基础上,他进一步阐述了当前逻辑芯片与存储芯片的主流技术路线及其面临的关键挑战。他指出,随着人工智能、大数据和智能终端等技术快速发展,传统计算系统中存储单元与计算单元相互分离的架构日益受到数据传输带宽、功耗和计算延迟等因素的制约。尤其是在大规模数据处理和人工智能计算场景下,数据在存储与计算单元之间的频繁搬运,已成为限制计算系统能效进一步提升的重要因素。如何突破传统计算架构的性能与能耗瓶颈,探索新型高效计算技术,成为集成电路领域的重要研究课题。

针对上述挑战,王聪教授重点介绍了团队在基于氧化铟镓锌(IGZO)的准非易失性动态随机存取存储器(DRAM)及存算一体芯片方面取得的系列研究成果。他从器件结构设计、材料特性调控、存储机制创新及芯片系统实现等方面,深入浅出地讲解了相关技术的基本原理与研究思路。针对传统存储器在擦写寿命、多态存储能力和数据保持时间之间难以兼顾的技术难题,研究团队通过器件与电路协同优化,探索了兼具高精度存储和高效计算能力的新型技术路径,实现了超过24小时的无刷新数据保持能力,为突破传统存储技术的性能限制提供了新的思路。
在此基础上,他进一步介绍了相关存算一体芯片在无线通信、具身智能等领域的应用探索,展示了新型半导体器件从基础物理机制、器件设计到芯片集成及系统应用的研究路径。通过具体科研案例,他阐释了如何围绕实际应用需求凝练关键科学问题,如何通过材料、器件、电路与算法的协同设计推动技术创新,以及如何将基础研究成果逐步转化为具有应用潜力的芯片技术。报告内容兼具理论深度与应用前瞻性,为在场师生理解新型计算架构及半导体技术发展趋势提供了有益启发。
王聪教授长期围绕新型半导体器件、存储技术及存算一体芯片开展研究,以第一作者或通讯作者身份在Nature Electronics、Nature Nanotechnology、Science Advances、Nature Communications等国际高水平学术期刊及IEEE IEDM等重要学术会议发表多篇研究论文。报告中,他结合自身科研工作经历,分享了从科学问题发现、研究方案设计到技术突破与成果应用的探索过程,使在场师生进一步认识到基础研究与工程实践相互促进的重要意义。
在互动交流环节,现场师生围绕存算一体技术的发展前景、半导体领域的研究方向以及相关技术的实际应用等问题,与王聪教授进行了深入交流。针对同学们普遍关心的大学基础课程学习、科研兴趣培养、考研与保研方向选择及未来学术发展等问题,王聪教授结合自身求学与科研经历,分享了自己的思考与体会。他鼓励同学们重视数学、物理等基础学科的学习,注重培养独立思考和分析问题的能力,主动了解不同研究方向的特点,在充分认识自身兴趣与优势的基础上作出适合自己的发展选择。他还强调,科研探索需要长期积累和持续投入,应保持好奇心与求知欲,勇于面对研究过程中的困难和挑战,在不断学习与实践中提升创新能力。

本次“星空讲堂”为学院师生带来了一场内容丰富、视野开阔的前沿学术报告,也搭建了基础学科与先进半导体技术交叉交流的平台,帮助同学们进一步了解半导体技术、存算一体芯片及人工智能硬件领域的前沿研究方向,激发大家探索科学前沿、投身科技创新的热情。
“星空讲堂”是数理学院推动学术交流、拓宽学生学术视野、营造良好科研氛围的重要平台。学院将继续依托这一平台,邀请相关学科领域的优秀专家学者开展高水平学术交流活动,促进基础学科与前沿技术交叉融合,引导学生夯实专业基础、拓展学术视野、提升创新素养,为学院人才培养和学科建设注入新的活力。