清华大学不仅仅是中国双一流大学,同时也是全国一流的科研机构。清华大学专注在科研上的研究,通过不懈努力并且科研成果丰硕,成绩斐然。
而现在,芯片邻域的研究已经在许多公司,大学,科研机构掀起了一番风雨,这其中也包括清华大学,都是将其作为一个重要的研究课题。尤其是在中科院、国防等方面,他们的研究机会更大。
清华大学在基础科学研究、学科交叉研究等领域有着很好的优势,但其竞争优势也很明显。清华大学,也是泰晤士大学的二十大名校之一,甚至犹有过之。从这所高校的科研平台和博士学位的数目就可以看出,清华大学这所高校有着自己的特色。
为了打破中国长久以来芯片技术受限制于人的局面,光谱技术成了清华大学首要进行研究创新的目标。经过了艰苦的讲究,清华大学在新的芯片技术上取得了突破。光刻技术的重要性,可以这样说,光刻技术的制作者,将决定着整个芯片行业的发展方向。
中国在科技上一直都是处于领先的地位,但由于对光刻技术掌握的科研项目极少,导致在芯片研究和半导体研究方面被“卡住”了。
而清华大学的这一重大发现,恰好填补了我们国内芯片技术的空白和短缺,可以说是一个巨大的突破,同时也是一个“质”的飞跃。不过,这些都是“未来的技术”,即便是有了成果,距离真正的商业化,也还差得远。
此前,据清华大学官方网站介绍,清华大学研究团队目前已开发出世界上第一个具有0.8 nm分辨率的实时超光谱图像芯片。这到底是一个什么样技术呢?清华大学又是怎么样突破这项技术的?这项技术成果对我们日常生活又有什么用?让我们一起来看一看究竟是怎样的黑科技!
该技术由清华大学教授和科研人员投入重大心血才研发出来的,这项技术就是分辨率高达0.8 nm的实时超光谱图像芯片,而这项研究现已进入实验阶段。在中国的实验基地上产生的每一块芯片,哪怕是一枚小小的晶片,也要耗费巨大的财力和技术才能完成。
技术上的困难,需要大量的资金和人力,没有雄厚的资金和技术支持,是很难实现的。当然,这只是一项专利,并非是实物,而是一项技术,在正式应用之前,还要进行多次的试验。
我们日常生活中对晶片的要求很大,因此需要的晶片也是需要有各种各样的功能的。而晶片的种类与它的使用范围又是十分广泛的,所以科研人员可以通过改变硅的晶片从而再衍生出数以千计的不同的晶片。
这些晶片是投入商业使用的,因此我们在各个行业都能看到他们的存在,看到他们满足人们各种各样需要。
半导体芯片是当今资讯科技发展迅速、普及化的资讯科技工业的基础。半导体行业的发展与我国的科学技术发展息息相关,是我国经济发展的一个重要支柱产业。这也是为什么清华大学要花费那么多人力物力去研究、创新半导体的原因。
半导体芯片灾生活中使用范围十分广泛,比如在汽车行业, NAND在存储芯片上都出现了它的身影。但是在所有人们常见的芯片中,他们都是冰山一角。而在一些经常需要用到这种芯片的地方里,却总是被人们忽视了一项十分重要的技术——智能感知。
智能感知也是传感技术的一种,我们平时所了解的传感技术包括信息交换、信息处理和界面技术,而信息交换是传感技术的核心部分。传感器技术是当今世界上最先进的三大技术之一,已成为21世纪十大前沿技术之一。
光谱分析、工业生产、机器视觉等行业,在此项技术的发展过程中,也都被要求采用各种光谱仪进行数据的采集与分析,这也可见这项技术有多么重要。
而随着物联网技术的迅速发展,传感器技术也得到了快速发展。特别是随着大数据、人工智能等技术的不断发展,各种新的探测技术、手段层出不穷。
传统的分光技术在实时性和操作性存在明显的缺点和短板,重点是传统的分光技术呈现的图像质量和效果都差。
但是,清华大学的研究,使得这项困扰我们的技术得到了突破,与此同时,在过去的十多年里,由于信号处理与光源技术的发展,光学探测技术的发展迅速,为我们在智能感知技术中的分光成像注入了新的生机。
根据清华大学官网上消息,黄翊东院士领导的“破冰”技术研究团队,成功突破了超光谱影像晶片上的不足,取得了重大胜利。这一重大突破,成功开发出全球首块超光谱影像晶片。目前,这项技术已在实验室进行。学校在光学信号传输方面有了很大的突破,是这一领域的前沿。
频谱图象是一种具有广泛应用前景的智能感知技术。通过对红外光谱图像的分析,可以得到可见区域中目标物质的构成和成分。和传统的光谱分析对比起来,清华大学的这项技术,可以说是取得了显著的突破。
首先,该系统具有一般成像光谱仪所没有的2维、1维波段信息,并具有极化信息,可以说是最大程度地获取信息。因此,将光谱技术与图象技术相结合,就产生了一种新型的光谱法。
在清华大学的报告中,该技术使单一光谱仪成功向超光谱图像晶片方面变化,并取得了突破性进展,能够实时、迅速地采集视场中的物体,并且分辨率高达0.8 nm。
这项技术能够快速、准确地挖掘出目标的数据,并对其所蕴涵的特性信息进行观测,从而为光谱数据的分析奠定基础。该项技术是一种综合国内外先进技术,较成熟的新型技术。
对于0.8 nm的分辨率,可能很多人并不是很了解,毕竟 EUV光刻机的最高分辨率,也就是3 nm,这个分辨率在如今也算是一个先进的发明。我们要知道,愈低的分辨率,晶片的可光刻电路就愈精确。
而光刻技术越是精密,芯片就越是小巧,性能也就越好。因此,显示器可以显示更多的像素,更细致的图像,更多的信息。光刻技术是一种与相片印刷技术相似的技术,可以将一个庞大的电路图纸压缩成一个小的芯片,越是精确的光刻,芯片的尺寸就会越小,性能也就会越好。
就比如说,普通的光学显微镜,分辨率在200纳米,而超级显微镜,大约在30纳米,从这两个数据就可以看得出来,分辨率越低,分辨率就越高。在这种技术上,清华大学有哪些突破?有关的研究对相关技术的发展有何影响?
清华大学的科研队伍为了能够研究出一种能够实时动态分析的实时超光谱图像芯片,他们立足于光谱图像,从这个角度出发开始着手研究。而这项技术的成功研发又有什么意义呢?首先,该芯片的问世为国内智能感应技术的发展提供了更多的可以借鉴的现成经验和指导。
智能感知技术在各个领域都得到了广泛的应用,比如能够实时分析路况的自动驾驶技术。同时智能感知技术也被广泛应用于医疗、矿业、农业、工业等领域。智能感知技术在一些特殊的项目上,可以发挥巨大的作用。
随着我们对智能感测技术的深入使用,与它息息相关的分光技术得到了越来越多的应用。但是,在传统的技术领域却不适合采用这种方式进行扫描,因为这种过于精细的扫描不仅使得工作效率更底下,而且往往由于解析度和扫描的传统技术之间存在有不可跨越的限制,这也导致数据的准确性也不是很高。
所以在智能感知技术方面,我们不能一味地去信任它,因为它并不是十全十美的,也存在着一些局限性。
但是清华大学的超光谱图像芯片,却打破了以往只需逐行扫描的传统并且走出了舒适圈,为我国发展智能化传感器技术,积累了丰富的经验。从以前的技术,到现在的技术,再到将来的技术,都会是为我们生活服务一整套的技术。
然而,到目前为止,在图像融合的各个层次上,还没有一个统一的理论和方法,许多理论和技术都需要进一步的研究。同时,由于图像识别技术的特殊性,要从多个方面进行解释,必须要有多个学科的知识来支撑。
清华大学“破冰”技术实现了高精度0.8 nm的实时超光谱图像处理。这种水平,在国际上都是数一数二的。清华大学的这款芯片,在未来的发展中,有着巨大的作用。这样的速度,在世界范围内,已经是非常快的速度了,解决了很多技术难题。