AI芯片设计基础：原子比特层面的仿生集成电路

The World of Microelectronics – from atoms, bits, and gates to bio-inspired intelligent systems

Jan Van der Spiegel

宾夕法尼亚大学电子工程系终身教授

(1)宾夕法尼亚电子传感信息研究中心主任，教职工会教务长

(2)全球最大电子信息学会 IEEE 终身会士，IEEE 固态电路学会现任 全球大会主席

(3)在包括 IEEE 预审委员会，美国权威核心期刊Journal of Engineering，Journal of ElectricalComputer Engineering 等在内的超过 10 家顶尖学术期刊杂志同时担任编 辑和编审委员会资深成员

(4)因极为突出学术成就被聘为清华大学高级客座教授

(5)发表个人专利报告，学术期刊论文及被引用，编写著作超500篇（部）

课题背景

微电子技术是随着集成电路，尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。其发展的理论基础是19世纪末到20世纪30年代期间建立起来的现代物理学。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和。从本质上来看，微电子技术的核心在于集成电路，它是在各类半导体器件不断发展过程中所形成的。在信息化时代下，微电子技术对人类生产、生活都带来了极大的影响。

课题内容

本课程将带领学生在微电子世界中进行一次旅行，微电子是人类已知的最复杂的技术之一。微电子技术已经改变了我们工作、娱乐、交流甚至是医疗保健的方式。本课程将教授学生微电子技术、器件和逻辑电路设计的基础知识。学生将通过动手实验进行学习，例如仿真以及设计原型电路和系统。最后一部分将侧重于微电子的应用，讨论如何通过学习生物学来构建更智能的系统，例如智能传感器，传感信号的信号处理，电路设计和测试，用于生物启发系统和脑机接口（BMI）的电路。此外，还会与大家分享一些留学知识，包括如何申请美国大学，如何增加入学机会和在美国大学生活的相关话题等。

适合人群

 对电子电气工程、通信技术、光电子技术专业感兴趣的高中生，本科生
 修读电子电气工程，电子电路、微电子专业以及未来希望在微电子技术、数据传输等领域从业的学生
 具备模电、数电、电路分析、控制理论、电路实验等相关专业课程的学生优先

教授介绍

Jan Van der Spiegel

宾夕法尼亚大学电子工程系终身教授

(1)宾夕法尼亚电子传感信息研究中心主任，教职工会教务长

(2)全球最大电子信息学会 IEEE 终身会士，IEEE 固态电路学会现任 全球大会主席

(3)在包括 IEEE 预审委员会，美国权威核心期刊Journal of Engineering，Journal of ElectricalComputer Engineering 等在内的超过 10 家顶尖学术期刊杂志同时担任编 辑和编审委员会资深成员

(4)因极为突出学术成就被聘为清华大学高级客座教授

(5)发表个人专利报告，学术期刊论文及被引用，编写著作超500篇（部）

任职学校
宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）位于宾夕法尼亚州的费城，是一所全球顶尖的私立研究型大学，著名的八所常春藤盟校之一，北美顶尖大学学术联盟美国大学协会（Association of American Universities）的十四所创始成员校之一。宾大由本杰明˙富兰克林创建于1740年，是美国第四古老的高等教育机构，也是美国第一所从事科学技术和人文教育的现代高等学校。 宾大在2018年US News大学综合排名中位列全美第8名，在2018年泰晤士世界大学排名中位列全球第10名。2016年US News全球第14名，并被普林斯顿评论评为十大梦想学校之一。根据研究经费及师生质量等学术指标，2014年，大学评定中心把宾大评为研究实力一级研究型大学（并列一级另有哥大、哈佛、麻省理工和斯坦福四所高校）。根据2017年公布的福布斯富豪榜，宾夕法尼亚大学培养的亿万富豪校友数量位居全美第一，超过了哈佛大学和斯坦福大学。

课程安排与收获

 8周在线小组科研（总课时78小时）
 网申推荐信
 学术评估报告
 项目成绩单
 论文成果