综合ChIP-chip数据、基因敲除数据和表达谱数据重构基因调控网络

揭示生物体内在的调控机制是生物信息学的一项重要研究内容.各种高通量生物数据的涌现,为从基因组的尺度上重构基因调控网络提供了可能.由于单数据源仅能提供关于调控关系的片面信息且存在噪声,因此整合多种生物学数据的方法有望得到可靠性较高的调控网络.提出了一种综合ChIP-chip数据、knock out(敲除)数据和各种条件下的表达谱数据来推断调控关系的新方法.ChIP-chip数据和knock out数据能分别提供转录因子和目标基因对关系的直接物理结合和功能关系的证据,这两类数据的整合有望获得较高的识别准确率.但这两类数据的重合性通常较低,基于共调控的基因通常具有较高的表达相似性这一假设,在一定程度上降低了这两类数据重合性较低所带来的影响.算法所识别的大部分调控关系都被YEASTRACT,高质量ChIP-chip数据和文献所验证,从而证明了该方法在调控关系的预测上具有较高的准确性.与其他方法的比较,也表明了该方法具有较高的预测性能.

基于价值链、供应链的美国芯片技术联盟组合及中国应对之策

半导体芯片技术是当前中美科技竞争的重点领域。通过构建基于芯片价值链和供应链的联盟组合框架,分析美国在这一领域的联盟策略,发现芯片技术价值链和供应链的高度复杂性促使美国的技术联盟策略由单一的双边或多边联盟转向兼顾价值创造和供应顺畅的联盟组合。尽管联盟组合相较于单一的战略联盟更具统合性,但结构维度的地位竞争和结构洞争夺以及主体维度的认知差异都将削弱盟友与美国的合作动力。加深对美国芯片技术联盟组合的理解,能够为我国从结构维度和主体维度应对与反制美国的技术遏制及产业围堵提供启示。

美国芯片立法的最新动向与中国对策

美国芯片制裁策略将阻碍中国芯片产业发展。《2022年芯片和科学法案》对美国芯片企业在域外的投资与合作行为作出限制,将中国排除在合作范围之外,加剧了中国芯片产业链断链风险,同时扰乱了全球芯片产业链的布局。文章分析了美国在芯片领域相关立法的演进路径与发展趋势,探究芯片制裁对我国可能存在的影响,从国际、国内双重层面寻求应对策略,以期促进我国芯片产业的发展。

以太网物理层芯片光电特性测试研究

当前,以太网物理层芯片在诸多应用领域不可或缺,对以太网物理层芯片的功能性能要求也越来越高,因此,如何进行芯片功能性能方面的光电特性验证是亟待解决的问题。主要介绍了以太网物理层芯片验证的技术现状,提出符合以太网物理层芯片功能性能应用需求的光电特性测试方法,采用测试仪器(如示波器、逻辑分析仪、网络矢量分析仪等)和验证板卡对网络中物理接口的数据传输电特性和光特性进行测试,测试结果表明提出的测试方法达到了测试要求,满足了功能性能应用需求,进而提高了国产高可靠以太网物理层芯片验证的技术手段。

基于UVM的片上网络路由器验证平台

路由器是片上网络的关键组件,其性能对于整个网络的性能具有重要影响;针对片上网络路由器进行功能验证,采用SystemVerilog和自动化脚本搭建了基于通用验证方法学(UVM)的验证平台,简化了验证流程;在验证平台中,通过划分多个agent向路由器的每个端口发送受约束的随机激励和定向测试序列,并创建了多个独立的测试用例,对路由器的功能进行充分的验证;通过运用覆盖率驱动策略,对验证进程进行了量化;根据路由器的设计要求,编写了覆盖组和交叉覆盖组以收集覆盖率数据;此验证平台已应用于人工智能芯片的验证工作,平台中的组件和测试用例均可实现更高层次的复用;此外,通过VCS和Verdi的联合仿真,实现了100%的功能覆盖率和95.6%的代码覆盖率的目标。

热老化对不同封装形式SOI基压阻式芯片的影响

采用热老化的手段提高封装后芯片的输出稳定性及使用寿命,并对热老化温度与老化时间的匹配问题进行了研究。首先介绍了压阻传感器的老化机理,然后在不同温度下对同批次不同封装形式绝缘体上硅(SOI)基压阻芯片进行老化,并对芯片老化前后数据进行对比。结果表明,300℃加电老化情况下,芯片稳定输出的时间为12h,且老化后芯片的各项指标均有改善。在温度允许范围内,适当的老化温度可以使芯片达到稳定输出状态,提升工作效率的同时为优化SOI基压阻芯片的老化时间提供了参考。

结合基因表达数据和ChIP-chip数据的酵母转录调控模块的识别

活细胞依赖其众多的转录调控模块来实现复杂的生物功能,识别转录调控模块对深入理解细胞的功能及其转录机制有着重要的意义。本文结合酵母基因表达数据和ChIP-chip数据,提出了一种转录调控模块识别算法。该算法通过采用不同的P值阈值分别得到了核心集和粗糙集,然后对核心集和粗糙集进行判别,最后对基因进行扩展之后得到基因转录调控模块。将该算法运用到两个酵母基因表达数据中,得到了一些具有显著生物学意义的基因转录调控模块。与其它算法相比,该算法不仅可以识别含有较多基因的转录调控模块,而且可以识别一些其它算法不能识别的基因转录调控模块。识别得到的基因转录调控模块有着不同的生物学功能,并且有助于进一步理解酵母的转录调控机制。

基于机器视觉的芯片缺陷检测研究进展

半导体芯片作为集成电路的重要组成部分,对其质量要求越来越高,因芯片在小型化、高密度的制造过程中产生缺陷,进而影响了芯片的性能和寿命。因此,缺陷的检测与识别对芯片可靠性的提升十分重要。综述了近10年来国内外基于机器视觉的芯片缺陷检测方法的研究进展。首先介绍了芯片的制造流程以及当前主流的芯片封装技术。然后概述了用于芯片缺陷成像的主流无损检测技术,主要包括光学成像、声学成像、红外热成像、电磁成像与X射线成像等技术。接着分别重点阐述了基于传统技术和基于深度学习的芯片表面的缺陷检测方法。随后按照缺陷部位比较分析了芯片封装体的缺陷检测方法。最后总结芯片缺陷检测当前存在的问题,对未来的研究方向进行了展望。

压阻式压力传感器芯片悬空型无引线封装结构的设计与实验

传感器的无引线封装技术取消了传统的引线键合连接,因而在极端环境下,具有耐高温、抗冲击能力强等特点,有广阔的发展前景。但在常规无引线封装结构中,芯片与玻璃基座烧结固连,会受到高温热固耦合下的热应力影响,进而降低测量精度。针对这一问题,以压阻式压力传感器芯片作为封装对象,提出了一种芯片悬空型无引线封装结构,对其封装材料的选择进行了研究并对整体热应力分布及大小进行了仿真分析;通过实验探究了封装结构中金属电极-导电银浆-金属插针电学互连通道在高温环境下的电学稳定性和力学强度;对采用该封装结构的压力传感器样品进行了输出和温度性能测试。结果表明,该封装结构整体所受热应力显著低于常规结构;电学互连通道的接触电阻远小于芯片压敏电阻,高低温循环条件下其阻值变化小于14Ω;高低温冲击后其拉伸破坏拉力在1.2 N以上;传感器样品输出电压线性度良好,在25~225℃内最大热零点漂移小于0.01%FS/℃,最大热满量程输出漂移小于0.20%FS/℃,相比于常规无引线封装结构显著减小了传感器热零点漂移,验证了该封装结构的可行性,为解决常规无引线封装结构中芯片热应力自释放问题提供了一个新的研究思路。

芯片制造用含氟电子特气的研究进展

含氟电子特气主要用于芯片制造过程中的刻蚀和清洁工段,是不可或缺的关键性化工材料。该文比较了传统含氟电子特气和新型含氟电子特气,重点总结了新型含氟电子特气的主要合成路线,并指出最佳的产业化路线;介绍了芯片制造用含氟电子特气的发展现状;最后,针对当前含氟电子特气的主要知识产权被国外发达国家所垄断,且刻蚀和清洁工序的分步操作导致工序繁复且效率低下,难以满足高端芯片集成度和良品率等更高的精度需求问题,提出今后研究应开发满足国家重大战略需求的新一代含氟电子特气,具备刻蚀/清洁协同双功能,具有简化工序、提高效率、提升芯片制造良品率的优点,实现对当前刻蚀和清洁仅能分步操作的含氟电子特气的理想替代。

微流控芯片在眼科基础与临床研究中的应用进展

微流控芯片是一门多学科交叉技术。其中,微流控器官芯片技术飞速发展通过在微米量级对细胞和微环境进行精确调控,模拟体内生理环境,克服传统动物模型和细胞培养技术的不足。在眼科领域,微流控器官芯片模型主要集中在仿生角膜、视网膜和眼后房等以进行干眼、青光眼、年龄相关性黄斑变性和糖尿病视网膜病变等疾病模型的研究。另外,控芯片实现对泪液、眼内液标志物的连续监测和即时诊断已成为当下的研究热点。微流控芯片在药物分析、药物研发与筛选领域还具有广泛的应用前景。本文对近年来微流控芯片在眼科体外模型构建、即时检测和药物分析等应用方面的进展和不足进行总结,并对其未来的发展方向进行展望。

膜阀微流道液流脉动消减性能

提出一种采用片上膜阀对微流控芯片液体微流道内液流脉动进行主动消减的方法。以阀腔蓄能器和阀腔阻尼孔为研究对象,采用ANSYS Fluent UDF自定义仿真方法,开展膜阀微流道内液流脉动消减特性研究。研究表明:不同结构消减元件消减作用不同,不同膜阀数量的消减效果不同。根据脉动消减元件的工作原理,开展了液流脉动消减试验,试验表明,膜阀对微流道内液流脉动的主动消减方法是有效的,验证了基于膜阀微流道内液流消减元件的合理性、理论模型的正确性和具体应用的可实施性,为微量液流流量精确控制技术提供理论指导和技术支持。

基于晶圆级技术的PBGA电路设计与验证

晶圆级封装技术可实现多芯片互连,但在封装尺寸、叠层数和封装良率等方面的问题限制了其在电路小型化进程中的发展。以一款扇出型晶圆级封装电路为例,基于先进封装技术,采用软件设计和仿真优化方式,结合封装经验和实际应用场景,通过重布线和芯片倒装的方式互连,完成了有机基板封装设计与制造,实现了该电路低成本和批量化生产的目标。本产品的设计思路和制造流程可为其他硬件电路微型化开发提供参考。

基于ZYNQ MPSOC的以太网PHY芯片功能测试方法

随着以太网技术和集成电路技术的发展,以太网物理层(Physical Layer,PHY)芯片的速率和性能都得到了极大提升,电路复杂度更是几何级增长,以至于常规的自动测试设备(Automatic Test Equipment,ATE)测试很难充分验证其功能,所以亟需开展相应测试方法研究。提出了一种高效的基于ZYNQ MPSOC的以太网PHY芯片功能测试方法。该方法以ZYNQ MPSOC为核心,设计了一种直达应用层面的系统级测试装置,从而减少了与物理层直接交互的行为,有效降低了测试装置及程序开发难度。经试验验证,提出的基于ZYNQ MPSOC的以太网PHY芯片功能测试方法能够用于以太网PHY芯片测试。

芯粒集成技术研究进展

芯粒集成技术作为一种可以延续摩尔定律的解决方案受到了学术界和产业界的高度关注,但其广泛应用还存在诸多问题。详细地总结了近十年来芯粒集成技术的研究进展和其独特优势,阐述了应用于芯粒集成技术的接口、标准和先进封装类型,研究了与芯粒集成相关的机遇和挑战,并对未来芯粒集成技术的发展进行了预测。

红筹企业回归的路径选择——基于多案例的比较分析

基于红筹企业回归A股市场不可逆转的趋势,以中国移动、中芯国际和九号公司为案例研究对象,对红筹企业回归境内上市路径及潜在风险进行探索性研究。研究发现,红筹企业回归主要包括传统回归路径和创新回归路径,不同路径对企业的适用性存在差异,具体表现:符合试点范围要求的红筹企业可以在创新回归路径中进行选择,而不符合试点范围要求的红筹企业只能选择传统回归路径。同时,创新回归路径中的IPO模式涉及法律风险、内控风险、终止上市风险和控制权转移风险,CDR模式的产品风险及VIE架构风险同样不容忽视;传统回归路径下,企业则需要考虑拆除红筹架构引发的资产重组、利益分配和税务风险等。研究结论可为未来更多红筹企业回归境内上市及其过程中可能遇到的风险提供有益参考。

切屑卷曲控制过程中梯形断屑槽槽深对刀具振动的影响

对YG8硬质合金刀具切削Ti6Al4V钛合金进行仿真,只改变槽深,控制刀具梯形断屑槽其他参数不变,通过分析切削力的波动得到梯形断屑槽槽深对刀具振动的影响。结果表明,在理想条件(只考虑自激振动)下,槽深在各阶段对刀具的振动频率影响不大;在切屑开始流入断屑槽到流入断屑槽槽底前这一阶段,随着槽深增加,刀具在各方向的振幅逐渐增大;在切屑流过断屑槽槽底这一阶段,刀具主运动方向、进给方向和切深方向的振幅均随梯形断屑槽槽深的增加先增大后减小;在切屑流过槽背阶段,刀具主运动方向和进给方向的振幅随着梯形断屑槽槽深的增加先增大后减小,切深方向的振幅随槽深的增加无明显变化。

基于STC单片机的燃气灶异常熄火保护控制系统设计

该文设计一个智能燃气灶燃气异常熄火保护控制系统,用热电偶传感器采集燃气灶的燃气燃烧温度,以STC15W1K24S单片机作为核心控制器,介绍热电偶的测温原理以及使用MAX6675芯片将热电偶的热电势信号转换为数字信号,通过单片机STC15W1K24S的IO口采集处理,并根据采集的温度阈值来控制气阀的打开和关闭。

多通道无人机电源管理芯片设计研究

基于某无人机多通道电源管理芯片的创新设计项目案例,文章详细阐述了芯片的具体设计内容,涵盖芯片架构设计、关键模块设计以及仿真验证测试等方面。在设计关键电路时,重点攻克了多通道控制干扰、多通道控制输出精度、高温环境下的性能稳定性和通信协议兼容性等技术难题。

中国AI芯片产业的突破之道

提出中国AI芯片产业突破的建议,包括以风投共同出资的方式,做大国家AI芯片产业大基金力量、以百亿美元级别的重点产业订单加速本土AI芯片的产业化、形成吸引人才流入的产业高地。