摘要：本文系统地描述了专用集成电路FM2811的工作原理、性能特点及其在荧光灯调光控制系统中的应用设计要点。

摘要：该文设计了一款16位、转换速率为625 kS/s的逐次逼近寄存器型模数转换器(SAR ADC)。改进的采样保持电路结构,优化了采样线性度和噪声性能。采用分段结构设计电容型数模转换器并使用混合方式的电容切换方案,减小面积和能耗。利用扰动注入技术提升ADC的线性度。比较器采用两级积分型预放大器减小噪声,利用输出失调存储技术及优化的电路设计减小了比较器失调电压和失调校准引入的噪声,优化并提升了比较器速度。芯片采用CMOS 0.18μm工艺设计和流片,ADC核心面积为1.15 mm^(2)。测试结果表明,在1 kHz正弦信号输入下,ADC差分输入峰峰值幅度达8.8 V,信纳比为85.9 dB,无杂散动态范围为110 dB,微分非线性为-0.27/+0.32 LSB,积分非线性为-0.58/+0.53 LSB,功耗为4.31 mW。

摘要：随着FPGA在商业、国防等领域的广泛应用,出现了很多针对FPGA的攻击方法,电路安全性面临着极大挑战。为了进一步研究FPGA的安全机制,文章介绍了一种新的侧信道分析(SCA)方法,并首次在Xilinx Virtex-7芯片上分析了加密位流在加载过程中存在的安全漏洞。相比之前的攻击目标,Virtex-7芯片规模更大,采集的信号信噪比更低,攻击难度更大。之前的研究使用的是SASEBO或SAKURA这类专为SCA设计的测试板,而该文的分析是第一个在Xilinx官方评估板上进行的实例,由于官方评估板不是针对侧信道信号采集设计的电路板,因此需要经过处理才能获得足够的信噪比。使用电磁辐射作为侧信道测量值,在80万条电磁曲线内就能够获得一组密钥。通过密钥解密,得到明文位流,攻击者就能够对FPGA进行逆向分析、克隆等操作,从而影响FPGA的安全。

摘要：物联网时代,海量的各种设备通过网络相互连接,在带来了方便的同时,也把这些资源有限的设备暴露在攻击者的面前.为了对抗攻击,数据加密和访问控制是必不可少的防护措施,因此密钥存储和身份认证就成为关键点.物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function,PUF)是一种硬件安全组件,它基于芯片制造过程中的随机偏差,使得每个PUF具有唯一性并且物理不可克隆,它的常见应用是密钥存储和身份认证.SRAM PUF是利用芯片中广泛存在的SRAM作为PUF,由于制造的随机偏差使得SRAM的cell中,设计上对称的晶体管,实际上却存在微小的差异,最终表现在不同的SRAM上电初始值完全不同.由于环境噪声的影响,同一个SRAM上电初始值不完全相同,呈现出一定的随机性.目前通用的双向认证协议中,使用对称加密算法加密随机数来实现,加密的密钥是固定的,存在被侧信道分析获得的风险.本文提出一种基于SRAM PUF的双向认证协议,在原有的协议基础上,使用认证双方能够一致获得的随机密钥,这样使得侧信道分析不再有效,只增加了很小的开销就可以明显提升安全性,非常适合于资源有限的轻量级设备.

摘要：针对卷积神经网络中算子众多、网络结构变化迅速的特点,本文提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的较为通用的卷积神经网络(CNN)加速器,可适应多种应用需求、达到较好的加速效果。该加速器采用专用的CNN指令集,可通过软件编译网络来生成指令,控制硬件灵活地实现多种网络的推理工作。在设计上,该加速器有如下几个特点:第一,采用状态握手的控制方式,让各个模块能够并行执行;第二,对FPGA的DSP进行拆分,成倍的提高计算资源;第三,通过片上RAM乒乓的方式,进一步减少MAC等待的时间,提高利用率;第四,采用类脉动阵列的形式,让工程的时序更加收敛,主频进一步提高。另外,本文还对第1层卷积以及平均池化等特殊算子,进行特殊支持来进一步提升运行性能。本文在Xilinx Kintex-7 XC7K325T FPGA上进行了实验,核心加速引擎可工作在200 MHz,卷积MAC阵列峰值算力为0.8TOPS,能效比达到63.00 GOP/(s·W)。对于YOLO V2网络,它的平均MAC利用率为91.9%;对于VGG16网络,它的平均MAC利用率为73.5%。

摘要：提出了一种基于Galois环振的真随机数发生器设计方法。为了改善随机性,采用了合理的采集手段和后处理方式。该方案采用纯数字电路设计,功耗较低,集成度较高,便于实现。最后基于真随机数测试标准AIS31,对实际设计的真随机数发生器进行了评测。实验结果表明,本设计符合AIS31的测试要求。

摘要：Falcon是通过NIST第一轮筛选的唯一的基于NTRU格的签名方案.相较于其它的签名设计,Falcon的公钥长度和签名长度都较短,可有效降低通信的复杂度.它的劣势在于算法设计复杂,特别是其中的密钥生成算法和快速傅里叶采样算法难以理解且需要精细实现.本文分析了在内存资源受限的设备中实现Falcon签名方案的可行性,经过优化后,运行Falcon签名算法需要的动态内存降低到参考实现的37%.采用本文提出的实现方法,则签名需要334.7ms,签名验证需要6.16ms.

摘要：本文在引入金属硅化物基本特性的基础上,阐述了当今深亚微米工艺制程中广泛应用的两种金属硅化物-TiSi_2和CoSi_2在深亚微米技术中形成的机理及关键点,特别介绍了所谓"自对准硅化物"形成方式(Self-Aligned Silicide-salicide)的原理及工艺过程,着重讨论了受"窄线宽效应"等影响时,TiSi_2等金属硅化物出现异常情况的原因,并针对性地给出了一些解决策略。与此同时,也讨论了在芯片设计时如何进行合理的单元拓扑结构设计,以期使金属硅化物发挥更大的效用等问题。

摘要：设计了一个可对基于静态随机存储器的现场可编程门阵列进行单粒子效应测试的系统.采用三模冗余和定时回读重配的方法对待测器件进行单粒子加固.测试电路为移位寄存器链,定时回读的间隔约为80 ms,测试时钟为10 MHz.在非辐照环境下先进行了单粒子翻转的仿真试验,获得系统基本参数后,在兰州中科院近代物理研究所进行了重离子单粒子效应辐照试验.试验芯片为商用FPGA,辐照试验增加单粒子闩锁监控,观察不同注量率下待测器件的加固效果.分析仿真试验与辐照试验结果,系统可正确实现加固与测试功能,也证明三模冗余技术结合回读重配方法能够提高FPGA芯片的单粒子加固能力.

摘要：系统工程方法在国内外以航空航天、国防科技和船舶工程等为代表的复杂设备系统的研发中发挥了重要作用。针对以光刻机为代表的先进半导体装备的研发,发展和提升以正向设计引领、以系统工程方法为指导的自主创新和设计制造一体化能力显得尤其重要。从系统工程的起源着手,介绍了系统工程的常见方法,并以半导体装备领域的应用为背景重点介绍了系统工程的工具链和基于模型的系统工程(MBSE)的部分关键技术。最后对系统工程方法,特别是对MBSE方法在我国半导体装备行业中的应用前景作了展望。