香港的高等学府微电子研究一直出色，不少领先国际。由香港的微电子初创设计的半导体已应用在高铁、电动汽车、新能源、工业控制、5G基站、电能转换、绿色家电、消费电子等，可见港发展微电子机遇无限。

港初创安建科技（JSAB）设于科学园，专门从事功率半导体元器件产品设计、研发及销售，由香港科技大学单建安教授创办，名符其实是本土研发和创新成果、结合了产学研三方的实力，成功突破科技的无限潜能。

功率半导体用途广

现代社会微电子可说无处不在，最为人熟悉的半导体，应用在处理数字信息，类似个人电脑和手机内的处理器；亦有专门处理电能转换、电路控制的核心元件，称为功率半导体，是关键性的半导体元件。

安建科技设计不同用途功率半导体，高电压产品应用于高铁、电动汽车、新能源、工业控制等领域；低电压产品应用于5G基站、电能转换、绿色家电、消费电子等日常领域，惠及市民每个生活环节。

安建科技完成功率半导体设计后，交由晶圆代工制造集成电路晶圆，经测试后切割成晶片；小功率产品交第三方负责封装，大功率晶片封装涉及更多技术细节及复杂后加工程序，由安建科技宁波厂房自行封装；产品针对电动车、新能源等高增值用途。

单建安教授是大中华区唯一从事矽基功率半导体研究的美国电子电气工程师学会院士（IEEE ），由单教授创立的安建科技在科学园内驻有半导体设计团队，亦在宁波设有为大功率半导体的封装厂房。

功率半导体需求日增

单建安教授是大中华区内唯一从事矽基功率半导体研究的美国电子电气工程师学会院士（IEEE ）；2020年，安建科技在中国创新创业大赛，荣获全国赛优秀企业奖。中国是半导体全球最大进口国，而且节能减排是全球目标，加上不少家庭电器马达控制，电磁炉等都不少了功率半导体香港科技大学微电子，可见需求日增。

香港具发展基础

单建安教授在博士毕业后，曾加入美国纽约北美飞利浦研究所任高级研究员，回流到香港科大任教，再担任纳米电子制造实验所主任多年，研究集中在实验工作，具充足实战经验和对业界情况极为了解。

单建安教授说，中国政策鼓励发展核心技术，香港科技和工业政策大力支持，可说发展功率半导体的黄金时代，香港也具结合产学研各项优势。他续指，香港的大学具有微电子的原创理论和意念实证，也有研究半导体尖端设备，实验室具设计能力，亦不乏人才资金；以科大的实验所为例，主要集中在研究用途，学术成就举世公认，但转化量产仍有一段距离。

香港发展微电子不乏人才

香港有产学研优势互相结合，国内又有庞大市场和生产规模QS100名校留学，适合发展功率半导体行业。但是半导体技术转化从大学实验室理念验证，概念要经改良设计，才可真正投产，中间还要经「中试线」（ line）。

「晶圆厂的资本运作成本巨大，必须有中试线测试清楚，百分百确定产品完全可以投产。」单建安教授认为香港科技大学微电子，港微电子人才领先国际 印证香港研发和创新成果，香港长期以来缺乏「中试线」，令微电子设计未能在港快速落地，必须在国内反覆验证设计，费时失事。他说，若在港设立「中试线」，可说是对症下药，可加快微电子设计及生产。

单建安教授说，本港长远发展微电子业，并不愁人才供应。多年来，香港的大学培养不少在半导体范畴表现出色的研究生，碍于以往本地出路不多，不少人外流至海外全球知名半导体设计公司，甚至晶圆代工厂，只要本港建立起半导体行业，更多人才会留港就业。

他认为，香港初创可留住人才，只要提供适当平台，人才能发挥所长，工作获成就感，加上效法矽谷行之长年有效的股权制度，与技术员工共享业务成果，即使是初创亦可留住一流人才，令本港半导体行业更上层楼。

由安建科技开发的半导体已应用在高铁、电动汽车、新能源、工业控制、5G基站、电能转换、绿色家电、消费电子等，惠及市民每个生活环节。

香港科技大学微电子，港科大（广州）微电子学域须江教授团队获MEMSYS 2023最佳论文奖

近日，第九届国际存储系统研讨会 ( on )在美国华盛顿举办。作为存储领域的重要国际论坛，汇聚了来自全球学术界和工业界的专家学者香港科技大学微电子英国G5院校留学，港科大（广州）微电子学域须江教授团队获MEMSYS 2023最佳论文奖，研讨存储技术和应用的最新进展。

功能枢纽微电子学域须江教授及其博士生施塍骜、姜凡、刘振国发表的论文在本次会议上荣获2023年度最佳论文奖，论文的合作单位是罗切斯特大学。此奖项是为了表彰在该领域的杰出贡献的科研团队，每年颁发一次。获奖论文题目为” Using AI”。

该论文开创性地提出了一种基于生成式人工智能的内存工作负载合成方法。对于从智能手机、电动汽车到数据中心的核心处理器芯片，该方法可以有效地缓解存储墙瓶颈难题，从而提高性能降低能耗。该论文的发表，得到了国际存储领域专家们的高度认可和赞扬。

最佳论文简介

体系结构仿真器在现代高性能处理器设计中占有不可替代的作用。随着摩尔定律逐渐放缓，单核处理器的性能提升越来越依赖于其微架构的改良优化，以及新型架构的探索和验证，而这些都离不开体系结构仿真器的辅助作用，以及仿真器作为一种量化分析的重要手段, 对架构设计、芯片开发的重要指导作用。受到等大语言模型在大规模数据分类，时间序列预测和数据合成中卓越成就的启发，本文提出使用一种基于GPT的大语言模型来尝试建模程序访存行为并加速体系结构仿真，通过分析程序运行时的行为，在行为域上进行建模，同时通过一些局部性指标来减少时延以及增加缓存命中率。

实验结果表明，我们的方法在12个精选的测试集上，与传统统计模型相比，在L1缓存较小的情况下，能在缓存命中精度上取得不小的进步，同时时延也维持在一个可以接受的误差以内；在L1缓存较大的情况下，与最好的传统统计模型不相上下。我们进一步验证了所提出的神经网络模型对于不同访存行为的建模仿真，发现其在较为简单的程序行为上无法高精度地进行还原，为接下来的后续工作开辟了道路。

第一作者简介

博士生 施塍骜

施塍骜，须江教授的在读博士生。2021年于西安交通大学少年班取得本科学位。他的主要研究方向为计算器体系结构，仿真器加速以及机器学习。

指导教授简介

微电子学域主任 须江教授

须江教授于美国普林斯顿大学获得博士学位，曾在美国贝尔实验室和日本电器的美国实验室作研究助理。在美国初创公司沙桥科技（已被美国高通公司收购）任职期间，他参与研制并成功实现了两代智能手机的核心芯片。须江教授在2007年加入香港科技大学，现为终身教授。他现任香港科技大学（广州）微电子学域主任、香港IEEE 集成电路设计工具（EDA）联会主席。他已开发并开源了八个集成电路设计工具，在国际主要学术期刊和会议上发表150余篇高质量的研究论著，并多次获奖。须江教授现任IEEE on Very Large Scale 副编辑。他十多次受邀在国际学术会议上做大会报告、特邀报告和专题讲座香港科技大学微电子，受邀在企业和研究机构做过五十多场专题讲座，并组织和参与组织了四十多个不同的国际会议。须江教授获得了IEEE计算机协会杰出贡献奖的奠基奖、IEEE计算机协会杰出访问学者和ACM杰出报告学者的称号。他培养的博士生在新加坡南洋理工大学，美国科罗拉多州立大学和上海交通大学任教授；其他博士生在美国Apple公司和华为等机构的芯片核心团队任职。

香港科技大学申亚京，仿生器件丨港科大申亚京、厦大杨媛媛《自然·通讯》：仿捕蝇草智能捕食机制的电子逻辑器件

通讯单位：香港科技大学

论文DOI：10.1038/-024-47791-7

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该论文着重介绍了申亚京团队和杨媛媛团队在“具身智能”这一领域上的探索研究，提出了基于液态金属的仿捕蝇草智能捕食机制的电子逻辑元件，该元件本身具有记忆和计数特性，无需其它辅助电子器件即可如捕蝇草般智能地响应各种刺激序列。

背景介绍

捕蝇草不具备动物所特有的神经系统，但仍然能够对外界刺激进行智能响应，识别并成功捕获猎物。它具有独特的捕食机制，它能有效区分各种外部刺激，如单次、多次刺激，进而区分环境干扰（如雨滴）及昆虫，以确保成功捕获猎物。此项功能主要是由于捕蝇草的触毛具有类似于记忆和计数的特征，它可以感知刺激产生动作电位，并在短时间内记住刺激。如果猎物在大约半分钟内碰触两次，则捕蝇草将闭合叶片进行捕食（图1）。

图1.设计概念图

捕蝇草的智能无需如动物般复杂的神经系统辅助，其主要来源于内部钙离子变化。触碰能引起内部钙离子激增却未到达一定的阈值，随后逐渐消退。当再次触碰发生时，钙离子达到了阈值，从而导致捕蝇草叶片闭合（图2）。基于此种机制，捕蝇草在节省能量的同时又能有效地捕获食物。基于材料自身而实现的智能策略以及内在的逻辑机制香港科技大学申亚京，为我们思考自然界中的“智能”提供了全新的视角，也对“具身智能”的发展提供了启发。

图2.仿捕蝇草内部电信号的液态金属电子逻辑元件

研究出发点

基于捕蝇草内部电信号积累/衰减模型，作者提出了一种基于液态金属丝延伸/缩短形变的电子逻辑元件LLM。该元件以氢氧化钠溶液中的液态金属丝为导电介质，基于电化学及电毛细效应控制液态金属丝的长度，进而依据阳极和门极所施加的电刺激调控阴极输出（图3）。通道中液态金属丝长度变化的时间依赖性机制赋予了LLM独特的记忆性能。

图3.电刺激响应的液态金属变形机制

LLM接收电刺激后液态金属丝的长度如同捕蝇草中钙离子信号般增强，当撤掉电刺激后由于由于液态金属与通道的粘附作用，它在一定时间内保持不动后将逐渐减小（图4）。该特性使LLM能够短时间保留液态金属丝的长度记忆，并在接收到第二个触发信号时在此基础上延长。研究结果表明，LLM本身可以记忆电刺激的持续时间和间隔，计算多次刺激累积的信号，并表现出类似于捕蝇草的显著逻辑功能。

图4.仿捕蝇草逻辑功能

作为演示，作者搭建了一套基于LLM智能决策器件、仿触毛机械开关、仿叶片柔性电驱动器的人工捕蝇草系统，复现了捕蝇草的捕食过程。此外，作者还展示了LLM在功能电路集成、滤波、人工神经等方面的应用前景。此项工作不仅为模拟植物的智能行为提供了见解，也可为后续生物信号模拟器件及具身智能系统研发提供可靠借鉴。

总结与展望

当人们提到‘人工智能’，一般想到的都是模拟动物神经系统的智能。然而，在自然界中，很多植物也可以通过特定的材料、结构组合，展示出一定智能。对该方向的研究，可为我们理解自然中的‘智能’，构建‘类生命的智能’提供新的视角和思路。几年前杨媛媛副教授还在申亚京教授课题组读博士时，便一起探讨了仿照植物构建智能体这个想法。经过几年的努力香港科技大学申亚京，仿生器件丨港科大申亚京、厦大杨媛媛《自然·通讯》：仿捕蝇草智能捕食机制的电子逻辑器件，终于实现了对捕蝇草智能的概念验证和模拟，后期还有很多工作需要进一步开展，如设计更高效的结构、减小器件的尺寸、提高系统响应等等。

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