摘要 基于空天电磁信息技术的重大发展,本文介绍复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室研究团队近年来在该领域的主要的几项工作进展,从空天电磁信息的获取、传输与智能处理3个方面,论述了空天电磁信息科技的国家战略地位,及其对经济社会发展的深远影响.空天电磁信息获取研究包括面向定量化的新体制SAR设计与反演算法、高轨SAR运动目标模拟与重构、月球行星微波遥感等研究进展;空天电磁信息传输研究包括了空天电磁新频谱通信、毫米波太赫兹通信及光无线通信等技术进展;空天电磁信息智能处理的研究概述了“微波视觉”与SAR图像目标智能解译、导航中电离层时空参数智能反演与预测等研究进展.并对未来空天电磁信息技术的研究与发展进行了展望.

关键词 微波遥感; 新体制SAR; 行星; 通信; 微波视觉; microwave remote sensing; new regime SAR; planetary; communication; microwave vision

摘要 智能时代发展依赖高度发达的通信技术.在新一代,特别是6G通信框架下实现天、空、地、海泛在互连,以及多种通信模式协同,需要发展新技术.太赫兹通信和可见光通信备受关注.前者预期带动通信带宽和感知深度精细度的重大突破,后者寻求光通信应用范围的重要拓展,两种技术目前处在前沿研究阶段,基本的模式、架构、器件等吸引了大量的研究兴趣,本综述将对研究前沿热点、瓶颈、进展和发展态势做出分析.

关键词 太赫兹通信; 可见光通信; 通信模式; 通信架构; 太赫兹源; 太赫兹调制器; 太赫兹探测器与接收器; 可见光通信器件; terahertz communication; visible light communication; communication mode; communication architecture; terahertz sources; terahertz modulators; terahertz detectors/receivers; visible light communication devices

摘要 智能化时代,计算任务正从“计算密集型”向“数据密集型”转变,这使得传统冯·诺依曼(von Neumann)架构在算力和能效上面临严峻挑战.阻变器件凭借其高集成密度、高开关速度和低开关能耗等优势,在嵌入式存储、存算融合及类脑计算等领域展现巨大潜力,为解决传统架构挑战提供了创新路径.本文将讨论阻变器件的基本概念、关键电学特性及应用现状,分析其在先进工艺节点下推动嵌入式存储、存算融合和类脑计算发展的重要作用.特别地,本文将讨论阻变器件在赋能存算融合技术及类脑计算核心单元(如神经元和突触等)中的发展现状和挑战,揭示其对智能计算体系发展的支撑作用,并展望未来发展前景.总而言之,阻变器件凭借其独特的优势,为传统计算系统带来变革性创新,成为助力人工智能时代加速发展的基础器件.

关键词 阻变器件; 嵌入式存储; 存算融合; 类脑计算; resistive switching devices; embedded memory; in-memory computing; neuromorphic computing

摘要 在回顾无线通信历史、现状与挑战的基础上,本文对无线通信的未来发展趋势进行了展望.通过分析电磁场信息理论、时空编码与天线技术、企业应用与AI使能架构、通感融合应用,本文认为可以通过更大的代际颠覆性创新,来创造更大的客户价值与用户体验,支持新消费与新生产,以及可持续发展的环境与虚实融合的数字世界.

关键词 无线通信; 香农极限; 5G-A; 6G; wireless communication; Shannon limit; 5G-A; 6G

摘要 目前,神经网络模型的计算复杂度与更新迭代速度正呈现出爆炸式增长的趋势.为了在设备上高效使用神经网络算法,加速神经网络的技术得到了学术界与工业界的关注.主流的神经网络加速器,主要包含两大类.第一类通常针对特定类型的神经网络进行定制化加速,提升神经网络算法的性能.然而,这类定制加速器方案存在可扩展性较差,计算数据流固定等局限性.这种局限性使得这些方案无法灵活应对需要频繁切换网络模型的应用场景,尤其在高动态切换和实时响应的场景中表现不佳.第二类则是基于指令集Overlay处理器.这类方案首先提出一套针对人工智能(artificial intelligence,AI)加速的指令集,在面向新型网络时,可通过扩展指令实现快速支持.与此同时,通过编译器在软件侧实现神经网络计算图的优化、指令分配和映射的优化;通过硬件架构在硬件侧完成数据流、并行化等加速优化.对此,本文首先分析了专用定制神经网络加速器与通用覆盖神经网络处理器(Overlay neural network processing)的设计理念和架构特点.其次通过对这两类加速器在设计方案、灵活性以及应用适用性方面的详细比较,本文深入探讨了通用Overlay神经网络处理器,强调其在易用性、扩展性和通用性方面的显著优势.再次对现有通用Overlay神经网络处理器的现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array, FPGA)原型进行了系统分类,并对每一类处理器的设计原理、实现方法以及实际应用中的表现进行了深入剖析.最后本文讨论了通用Overlay神经网络处理器在设计过程中面临的挑战,并展望了该技术在未来发展中的潜在方向和应用场景,以期为今后的研究工作提供参考和借鉴.

关键词 人工智能; 现场可编程门阵列; 专用定制加速器; 通用覆盖加速处理器; 编译器; 硬件加速; artificial intelligence; FPGA; customized accelerator; Overlay processing unit; compiler; hardware acceleration

摘要 高端装备的研发与制造比较薄弱是我国当前电子信息产业进一步发展的最大痛点与难点.本文分析了问题产生的原因——制造业企业的分类和全球分布情况,介绍了我国缺乏第4类制造类企业(能够在其生产的装备中集成相关最新技术成果)的原因,明确提出要做好高端装备的研发与制造生产,必须依靠3支技术队伍(用装备,造装备,和从事基础技术研究)的长期、稳定和密切合作.

关键词 电子信息技术; 高端装备; 制造企业; 技术队伍; electronic information technology; high-end equipment; manufacturing enterprises; technical teams