論壇名稱：高性能納米集成電路設(shè)計系列學(xué)術(shù)報告

論壇時間：2020-11-06 9:30

會議地點：北校區(qū)東大樓221報告廳

主辦單位：微電子學(xué)院

報告1：打破kT/C噪聲極限

講座人介紹：

孫楠，清華大學(xué)教授。2006年本科畢業(yè)于清華大學(xué)，2010年博士畢業(yè)于哈佛大學(xué)。2011年入職美國德克薩斯大學(xué)奧斯丁分校，并于2017年獲得終身教職。2020年獲得IEEE固態(tài)電路協(xié)會頒發(fā)的New Frontier Award，2013年獲得美國自然科學(xué)基金Career Award。曾擔(dān)任JSSC和TCAS-I編委，CICC和ASSCC技術(shù)委員會成員，以及IEEE電路與系統(tǒng)協(xié)會杰出講師。還曾擔(dān)任Intel, ADI, TI等公司的咨詢顧問。共培養(yǎng)博士生21名，其中6人在中美大學(xué)任教。在芯片設(shè)計領(lǐng)域頂級期刊JSSC發(fā)表論文27篇，在頂級會議ISSCC/VLSI/CICC上發(fā)表論文42篇。

講座內(nèi)容：

傳統(tǒng)采樣kT/C噪聲被視為限制奈奎斯特ADC精度的基本因素。為了抑制該噪聲，增加電容值成為了唯一的選擇。然而，這給ADC輸入驅(qū)動器和參考緩沖器帶來了巨大挑戰(zhàn)。實際上，ADC驅(qū)動器和參考緩沖器是制約系統(tǒng)性能的瓶頸，其功耗、面積和設(shè)計復(fù)雜度一般比ADC內(nèi)核高一個數(shù)量級。造成這種挑戰(zhàn)的根本原因是較大的電容，因此打破電容大小與kT/C噪聲之間的折衷是重要且關(guān)鍵的。

此次報告將分別介紹發(fā)表于ISSCC 2019和2020的兩種技術(shù)，可以打破上述折衷關(guān)系，顯著減小電容大小卻不會產(chǎn)生較大的kT/C噪聲。第一項技術(shù)為無需采樣的連續(xù)時間SAR ADC；第二項技術(shù)采用新穎的兩步采樣過程消除kT/C噪聲。兩種技術(shù)都可以實現(xiàn)對電容大小幾個數(shù)量級的減小，同時獲得高精度，從而大大降低了系統(tǒng)對ADC輸入驅(qū)動和參考緩沖器的要求。

報告2：震蕩周期數(shù)——基于VCO比較器的ADC設(shè)計空間探索

講座人介紹：

李強(qiáng)，教授。2001年華中科技大學(xué)本科畢業(yè)后開始從事集成電路設(shè)計，2007年博士畢業(yè)于新加坡南洋理工大學(xué)并發(fā)表了新加坡高校研究生首篇JSSC論文。曾任職于新加坡學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界，并曾擔(dān)任丹麥奧胡斯大學(xué)工程系長聘副教授。目前擔(dān)任電子科技大學(xué)低功耗集成電路與系統(tǒng)研究所所長、111引智基地負(fù)責(zé)人。主要研究方向為模擬與混合信號集成電路設(shè)計，尤其是ADC、超低壓技術(shù)、傳感與醫(yī)療前端、模擬計算等。指導(dǎo)研究生獲得ISSCC STGA獎勵5人次。目前擔(dān)任IEEE固態(tài)電路學(xué)會杰出講師，CICC、ESSCIRC與ASSCC等國際會議TPC成員，IEEE電路與系統(tǒng)開放期刊（OJCAS）副主編等學(xué)術(shù)服務(wù)工作。曾擔(dān)任ISSCC SRP委員、亞太電路與系統(tǒng)會議（APCCAS’2018）TPC主席、IEEE電路與系統(tǒng)學(xué)報（TCAS-I）客座編輯等。2018年以來發(fā)表ISSCC/JSSC論文13篇。

講座內(nèi)容：

隨著工藝的進(jìn)步和對功耗要求的不斷發(fā)展，逐次逼近型（SAR）成為ADC的主流結(jié)構(gòu)之一。采用時間域比較的SAR ADC由于其更高度的數(shù)字化得到了越來越多的關(guān)注。但是基于時間比較的SAR ADC還面臨諸多問題，如魯棒性和線性度等。實際上，VCO的諸多特性在奈奎斯特ADC中未能得到充分地利用。本報告介紹VCO震蕩周期數(shù)（NOC）這一獨特指標(biāo)，并對其固有的粗量化和亞穩(wěn)態(tài)指針特性進(jìn)行討論。我們發(fā)現(xiàn)，NOC的提出為基于VCO的SAR ADC設(shè)計創(chuàng)造了額外的空間。兩個設(shè)計范例展示了NOC對于提高ADC魯棒性和精度的參考意義。

報告3：寬帶數(shù)字射頻技術(shù)與新一代通信芯片

講座人介紹：

吳江楓，同濟(jì)大學(xué)教授。清華大學(xué)學(xué)士，美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)（Carnegie Mellon University）博士。2003年至2015年在美國博通（Broadcom）公司從事模擬與混合信號集成電路及通信芯片的研究。2009年開始致力于射頻采樣ADC的研究，聯(lián)合發(fā)明了寬帶通信的全頻段捕獲（Full-Band Capture）技術(shù)，推動了射頻直接采樣技術(shù)的發(fā)展。2016年起擔(dān)任同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院教授。曾擔(dān)任IEEE CICC會議和IEEE ICTA會議技術(shù)程序委員會成員。

講座內(nèi)容：

摩爾定律的紅利帶來了先進(jìn)工藝下ADC速度、性能和功耗的持續(xù)進(jìn)步，使得長期被視為禁區(qū)的射頻采樣成為可能。從2010年開始，寬帶數(shù)字射頻技術(shù)帶來了通信芯片領(lǐng)域的深刻變化，極大的提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏侣?。有線寬帶、無線通信、光纖傳輸、數(shù)據(jù)中心等的新一代通信標(biāo)準(zhǔn)，正在充分利用寬帶數(shù)字射頻技術(shù)提供的能力。