机构

Stanford University

21 篇

ISSCC 2025Session 12Other
Margherita Ronchini1,2, Weichen Wang1, Yuya Nishio1, Yating Yao1, Zhenan Bao1
本文提出一种受皮肤启发的电子学平台,通过高密度传感器阵列和神经形态计算模拟触觉感知,旨在为假肢提供自然交互能力。解决了现有假肢缺乏触觉反馈、依赖视觉线索的问题。
开发了仿皮肤的高密度柔性传感器阵列,可检测形状、纹理、硬度、温度等多模态触觉信息。
引入神经形态计算架构,实现类生物触觉信号处理,降低功耗并提高实时性。
ISSCC 2024Session 6Image Sensors
Ernest So, Amin Arbabian
本文提出一种用于神经接口的12Mb/s 4×4超声波MIMO中继方案,同时实现无线供电和数据通信。解决了植入式设备在高数据率上行链路传输和无线供电方面的局限性。
采用4×4超声波MIMO中继架构,同时实现无线供电和高速数据通信,克服了RF和Galvanic方案的深度和速率限制。
实现了12Mb/s的上行数据率,满足视网膜和脑机接口等神经记录阵列的高带宽需求。
ISSCC 2023Session 18Wireless
Jingzhi Zhang, Ajay Singhvi, Sherif S. Ahmed, Amin Arbabian
该论文提出了一种W波段收发器阵列,采用2.4GHz本振同步技术,解决了多芯片级联毫米波雷达中信号分布成本高、阵列规模受限的问题,实现了全可扩展性,从而缩小CMOS雷达与光学成像系统之间的角分辨率差距。
采用2.4GHz低频本振同步替代传统毫米波本振分配,大幅降低大规模阵列中的信号分布成本和复杂度。
实现全可扩展的W波段收发器阵列架构,支持通过多芯片级联构建超大规模雷达系统以接近激光雷达的角分辨率。
ISSCC 2022Session 32Other
Ajay Singhvi, Aidan Fitzpatrick, Amin Arbabian
该论文提出了一种电子可调谐的多频空气耦合电容式微机械超声换能器(CMUT)接收阵列,用于水下物联网中的超声通信。通过解决水-空气界面的大信号衰减问题,实现了低于100微帕的最小可检测压力。
提出了一种电子可调谐的多频CMUT接收阵列,能够适应不同频率的超声信号。
实现了亚100微帕的最小可检测压力,显著提高了水下超声接收的灵敏度。
ISSCC 2019Session 5Image Sensorsnull
Christopher Young1, Alex Omid-Zohoor1,2, Pedram Lajevardi3, Boris Murmann1
提出一种数据压缩型QVGA图像传感器,采用1.5b/2.75b的对数梯度读出和多尺度读出架构,专为始终开启的目标检测应用设计。解决了传统HOG特征提取系统中传感器与后端检测器之间数据量大、能耗不平衡的问题,通过前端压缩降低后端处理功耗。
首次在像素级实现1.5b/2.75b的对数梯度量化,大幅压缩读出数据量
多尺度读出架构支持不同空间分辨率的梯度数据输出,适应always-on场景的检测需求
ISSCC 2018Session 13AI / ML28nm CMOS
Daniel Bankman1, Lita Yang1, Bert Moons2, Marian Verhelst2, Boris Murmann1
提出一款混合信号二进制CNN处理器,在28nm CMOS工艺上实现全片上存储,以3.8μJ/图能耗达到CIFAR-10数据集86%准确率,解决边缘端低功耗高精度图像分类问题。
采用混合信号二进制计算单元,通过二进制权重和激活值大幅降低计算能耗和存储需求
实现近内存计算架构,所有权重和特征图存储于片上SRAM,避免片外DRAM访问能耗
ISSCC 2017Session 27Medical & Bio
Ting Chia Chang, Max L. Wang, Jayant Charthad, Marcus J. Weber, Amin Arbabian
该论文提出了一种全封装、体积仅为30.5mm³的植入式设备,利用超声波同时实现双向数据传输和功率传输。解决了微型植入设备在深部组织中可靠工作、提供闭环治疗所需双向通信以及支持多植入物网络的问题。
首次实现全封装、毫米级体积的植入设备,集成超声功率和数据链路,支持双向通信。
在30.5mm³的微型封装内实现了95kb/s的数据速率和低于10⁻⁴的误码率,同时通过超声传输数毫瓦的功率。
ISSCC 2016Session 24Analog Circuits40nm
Edward H. Lee, S. Simon Wong
该论文提出了一种无源开关电容矩阵乘法器(SCMM),通过协同设计的无位线存储器实现高能效矩阵乘法,在40nm工艺下达到2.5GHz工作频率和7.7TOPS/W的能效。
采用300aF单位边缘电容实现高速低能耗的电荷域计算
协同设计无位线存储器,消除传统位线功耗瓶颈
ISSCC 2015Session 15Data Converters40nm CMOS
Martin Krämer1, Erwin Janssen2, Kostas Doris2, Boris Murmann1
本文提出了一款14位35MS/s的逐次逼近寄存器型模数转换器(SAR ADC),采用40nm CMOS工艺,通过环路嵌入式输入缓冲器技术实现了75dB SNDR和99dB SFDR。该设计解决了高分辨率SAR ADC中输入缓冲器线性度不足的问题,在保持低延迟的同时达到了高性能。
提出环路嵌入式输入缓冲器(loop-embedded input buffer),将缓冲器嵌入SAR环路中,有效提高了线性度和驱动能力。
在40nm CMOS工艺下实现了14位分辨率、35MS/s采样率,同时达到75dB SNDR和99dB SFDR,优于传统流水线和ΔΣ架构的功耗效率。
ISSCC 2014Session 21Clocking & PLLs
Mazhareddin Taghivand1,2, Kamal Aggarwal1, Ada S. Y. Poon1
本文提出了一种3.24至8.45GHz的低相位噪声模式切换振荡器,用于蜂窝通信中的宽频带覆盖。通过模式切换技术扩展VCO频率范围,并利用分频2产生I/Q信号,满足不同标准的相位噪声要求。
采用模式切换技术实现宽调谐范围(3.24-8.45GHz),同时保持低相位噪声。
通过频率分频2产生正交I/Q信号,避免带外干扰,提高共存性能。
ISSCC 2014Session 1Plenary
Departments of Electrical Engineering and Computer Science,
该论文分析了技术缩放带来的计算能源问题,指出功耗成为进一步发展的主要瓶颈,并探讨了通过架构创新和电压缩放等手段降低能耗的可能方向。
指出了计算能源问题的重要性,强调能源是未来计算发展的核心限制因素。
提出了通过架构创新和电压缩放等技术路径来应对能耗挑战。
ISSCC 2013Session 5RF & Wireless
Maryam Fathi, David K. Su, Bruce A. Wooley
本文提出了一种采用串并联变压器、晶体管堆叠和放大器堆叠三种技术的阵列RF功率放大器,在低电压CMOS工艺下实现了高输出功率和大带宽。该PA工作在5.3GHz,提供30.3dBm输出功率和1.9GHz带宽。
采用串并联变压器组合实现宽带阻抗变换和功率合成。
通过晶体管堆叠和放大器堆叠技术,允许在低电压CMOS中使用较大的电源电压,提高输出功率。
ISSCC 2013Session 23Clocking & PLLs28nm CMOS
Kanupriya Bhardwaj1, Sriram Narayan2, Sergey Shumarayev3, Thomas Lee1
该论文提出了一种低功耗(3.1mW)的相位可调正交时钟生成方法,无需频率转换即可从两相时钟产生正交相位,适用于CEI 28G短距离CDR。解决了传统分频器或耦合LC-VCO方法在25Gb/s以上多通道实现中功耗和面积大的问题。
提出一种无需频率转换的相位可调正交生成方法,直接从两相时钟生成正交时钟,降低功耗和面积开销。
适用于半速率CDR架构,可用于嵌入式时钟和转发时钟系统,支持多通道实现。
ISSCC 2012Session 23Other
Young Yang Liauw, Zhiping Zhang, Wanki Kim, Abbas El Gamal, S. Simon Wong
本文首次实现了基于RRAM配置存储器的单片堆叠式非易失3D-FPGA,通过将配置存储器垂直集成在FPGA逻辑和路由层之上,有效减小了芯片面积并降低了功耗。
首次采用RRAM作为配置存储器的单片堆叠3D-FPGA架构,实现了非易失性存储。
利用3D集成技术将配置存储器与逻辑层垂直堆叠,相比2D-FPGA显著减小芯片面积。
ISSCC 2012Session 22Image Sensors
Yusuke Oike1,2, Abbas El Gamal1
本文提出了一种基于ΔΣ调制的单次压缩感知CMOS图像传感器,实现了256×256像素阵列。通过将压缩感知与ΔΣ调制结合,在单次采样中完成压缩,显著降低了ADC采样数和功耗,解决了传统压缩无法减少ADC功耗的问题。
将ΔΣ调制与压缩感知技术融合,实现单次采样的图像压缩,避免了全分辨率ADC转换。
在256×256像素阵列上验证了该方案,有效降低了图像传感器的整体功耗。
ISSCC 2012Session 17Medical & Bio
Anatoly Yakovlev, Daniel Pivonka, Teresa Meng, Ada Poon
本文提出了一种毫米级、完全无线的植入式运动装置,通过结合高效电磁推进和无线功率传输技术,解决了体内运动设备的高功耗和供电难题。该系统利用低频GHz无线功率传输在组织中实现最佳效率,并支持远程控制。
将高效电磁推进与无线功率传输集成到毫米级植入式设备中,实现自主运动。
利用低频GHz无线功率传输在生物组织中达到最佳效率,支持体内供电。
ISSCC 2012Session 11Sensors
Pedram Lajevardi1, Vladimir Petkov2, Boris Murmann1
该论文提出了一种用于MEMS加速度计的ΔΣ接口,通过静电弹簧常数调制来抵消键合线电容引起的偏移漂移,从而提升传感器精度。
利用静电弹簧常数调制技术,动态抵消键合线电容导致的寄生效应,减少偏移漂移。
将ΔΣ调制与MEMS传感器接口结合,实现高精度数字输出,无需传统工厂校准。
ISSCC 2010Session 7Other
Wei Xiong1, Ute Zschieschang2, Hagen Klauk2, Boris Murmann1, 1
该论文首次在玻璃衬底上使用互补有机薄膜晶体管实现了3V供电的6位逐次逼近ADC,解决了有机电子领域缺乏数据转换器的问题,并应对了OTFT工艺变化大的挑战。
首次在有机电子中实现逐次逼近ADC架构,使用互补有机薄膜晶体管(p型和n型)
在玻璃衬底上集成,展示了有机电子在柔性显示和传感器等应用中的潜力
ISSCC 2009Session 17Sensors
Stephen O’Driscoll, Ada S. Y. Poon, Teresa H. Meng
该论文提出了一种毫米级植入式电源接收器,通过自适应链路补偿技术实现了无线能量传输。与传统需要厘米级天线的设计相比,该接收器天线面积缩小了100倍,扩展了生物医学植入设备的应用范围。
提出了一种面积仅毫米级的接收天线,比传统设计缩小100倍,大幅减小植入设备尺寸。
采用自适应链路补偿机制,动态调整接收端参数以优化能量传输效率,克服小型化带来的耦合变化问题。
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Keith Fife, Abbas El Gamal, H.-S. Philip Wong
Conventional image sensors have improved with technology scaling mainly by reducing pixel size to increase spatial resolution [1,2]. As resolution approaches the limits of existing optics, is there mu
ISSCC 2008Session 2Image Sensors0.11µm CMOS
Keith Fife, Abbas El Gamal, H.-S. Philip Wong
本文提出了一种采用多孔径架构的图像传感器,在0.11µm CMOS工艺中实现了3百万像素分辨率和0.7µm像素尺寸。通过集成微光学元件到每个孔径中,解决了传统图像传感器像素缩小受限于光学衍射的问题,并提升了成像能力。
提出了多孔径图像传感器架构,每个子像素阵列(孔径)具有独立的集成微光学,可突破传统单孔径的光学分辨率限制。
在0.11µm CMOS工艺上实现了0.7µm像素尺寸,并验证了3百万像素的成像性能,展示了像素持续缩小的新方向。