清华大学芯片突破（2019年8月1日清华大学芯片）

前言：

数据机构ICInsights发布的报告显示，2020年中国销售的1434亿美元IC芯片中，中国大陆生产的IC芯片仅占市场总量的15.9%，约为227亿美元。

许多公司甚至开始决定设计和生产自己的芯片，以摆脱外部供应链变化的影响。

这意味着高端芯片的制造技术必须在芯片产业国产化的基础上解决。

在这样的形势下，中科院、清华大学等重点大学开始在先进制造技术领域开展研发。

作者|方文

图片来源|互联网

光谱学的重要性日益增加

目前，光谱学也已应用于工业、机器人、医学等各个领域。

这样一来，它的用途就受到了限制，比如它在智能机器人中的应用。机器人通过光谱图像的识别来分析事物和场景，然后做出相应的动作。

他们利用该芯片对老鼠的大脑进行光谱测量，获得了老鼠大脑各个位置的动态光谱变化。再加上其他理论的支持，他们最终得到了大鼠大脑中神经的活动状态。

我们每个人都有一个独特的指纹，可以用来确定那个人是谁。

光谱是物质的指纹。通过获得物质的光谱，您可以了解它是什么。

例如，利用光谱技术，卫星可以用来观察地形，从而识别地表物体，甚至识别矿物和植被的分类。

因此，这项技术自然也可以用于自动驾驶。这项技术的使用更多是通过光谱仪。

传统光谱成像的弱点和局限性

传统的光谱成像缺乏实时性、便捷的操作性能，成像效果可能不理想。

另外，仅在传统技术范畴，逐行扫描存在很大的效率问题。由于分辨率的限制，采集的信息可能不准确，智能传感技术的探索存在局限性。

传统光谱成像使用难度大，对研究水平要求较高。信息获取中的单个错误可能会影响整个系统，无法准确获取视场内的高精度光谱信息。

光谱成像应用于智能传感技术领域的背后。工业制造、机器视觉等行业在开发过程中经常使用各种光谱成像扫描数据信息来采集物体成像数据。

光谱成像是智能传感领域的主要研究方向，具有广阔的市场前景。利用光谱成像技术可以获得视场内物质像素的成分和含量。

清华大学突破技术更具优势和特色

据清华大学官网公布的信息，清华大学电子工程系黄益东教授团队在高光谱成像芯片研究方面取得重要突破，打造出全球首款实时高光谱成像芯片。

首先，这款芯片的诞生为国内智能传感技术的发展积累了更多的经验。

据清华大学官网介绍，全球首款实时高光谱成像芯片已研制成功，分辨率达到0.8纳米。

目前顶级的EUV光刻机所能达到的芯片制造分辨率仅为3nm。

分辨率越低，可以光刻的芯片电路图越精确。

当应用于光谱成像的概念时，0.8nm的分辨率可以获取视场内几乎所有物质像素信息。

这一技术突破也引起了不小的轰动。著名的《科学》杂志也在最新一期发表了它，并称其为该领域的最新研究成果。

与热成像原理类似，光谱可以进一步发展智能传感技术。

首次以高达30赫兹的时间分辨率测量活体大鼠大脑中血红蛋白及其衍生物特征光谱的动态变化。

通过实时光谱成像，可以获得大鼠大脑不同位置的动态光谱变化。结合血红蛋白的特征吸收峰，可以分析相应血管和非血管区域血红蛋白含量的变化，并利用神经-血液氧耦合的机制。获取大脑神经元的活跃状态。

高光谱成像技术的实际应用

如今各行业的发展都会利用智能传感技术，比如汽车自动驾驶，实时分析路面信息。它也用于测量，在一些工程项目中也能发挥重大作用。

智能传感技术具有更好的实时性和更清晰的成像功能，必然会大大增加自动驾驶的安全性和使用过程中的体验。

另一个潜在相关的领域是脑机接口领域，它可以为用户提供更清晰、更真实的外部世界的反馈。

再次在工业自动化、机器视觉等多个领域得到了不同程度的应用。

结尾：

新时代，我们的技术也得到了发展。虽然有些还面临着瓶颈，但是慢慢地，一些封锁就会被打破，我们甚至会有自己的根技术。

这是一个好的趋势，但还需要付出更多的努力。尊重科研人员，让他们得到的回报对得起他们的努力，也是从根本上发展核心技术的一种态度。