新冠肺炎疫情暴露了美国供应链物流的脆弱性,特别是在半导体芯片方面。半导体芯片是现代技术的基础,对未来的创新至关重要。2020年,美国生产的半导体仅占全球总供应量的10%,与1990年相比大幅下降,当时美国生产了37%的半导体。

美国的经济增长、国家安全和全球竞争力与半导体技术密切相关,促使两党支持制定《2022年芯片和科学法案》。这项立法旨在增加关键半导体技术的澳门威尼斯人注册网站研究和开发,并振兴这些芯片的国内制造。《芯片法案》预计到2032年将推动美国制造的这些先进芯片占世界总供应量的近30%。

Rabia Tugce Yazicigil,助理教授(英文);美国东北微电子联盟中心(NEMC)是根据《芯片法案》建立的一个区域澳门威尼斯人注册网站研究中心,该中心将利用东北微电子联盟中心(NEMC)提供的600万美元的第一年拨款,帮助推进无线技术的发展。她将与麻省理工学院、东北大学、马萨诸塞大学洛厄尔分校的学术澳门威尼斯人注册网站研究人员以及工业合作伙伴西弗斯半导体、爱立信、诺斯罗普·格鲁曼公司和雷神技术公司合作开展该项目。作为Sivers半导体公司领导的一项大规模倡议,该赠款支持这些尖端芯片的开发和潜在的国内制造,并提供长达三年的可再生资金,以支持持续创新。

该项目旨在通过物联网(IoT)设备、自动驾驶汽车、人工智能和移动通信等应用,发展美国在无线通信方面的能力。5G和即将到来的6G网络使无线通信能够实现高速、超可靠和低延迟,这意味着网络通信的延迟更短。NEMC授权的重点是通过可扩展的宽带收发器系统来增强5G和6G技术,该系统可以同时处理多个输入和输出信号(MIMO),在宽频率范围内运行的天线,用于输入信号的先进前端组件,以及用于解释数据的创新通用解码器。

对于这个项目,Yazicigil和来自麻省理工学院和东北大学的合作者将在他们之前获奖的多机构猜测随机加性噪声解码(GRAND)项目的基础上进行工作。GRAND提出了一种创新的以噪声为中心的解码方法,以更快的速度和更低的能耗保持可靠和安全的无线通信。

当信息以无线方式发送时,传输过程中的噪声会改变数据,从而使接收者收到一条损坏的信息。解码器芯片通过接收端的错误检测和纠错来保护传输信息的准确性。然而,现有的解码器芯片与特定的代码结构紧密耦合,限制了它们的通用性和更广泛的适用性。GRAND是同类解码器芯片中的第一种,因为它可以普遍用作无线通信中与代码无关的数据解码方法。

Yazicigil的专业知识是针对能源受限应用的集成电路和系统设计,利用GRAND算法系列开发用于数据解码的节能和低延迟半导体芯片。“这种新颖的解码方法以一种面向未来的方式实现了低延迟、节能和安全的无线通信,因为它适用于任何编码方案。通过专注于以噪声为中心的解码器,这一创新使美国超越了当前的对偶编码解码器技术,并重新获得了其在无线通信领域的地位,美国在该领域的历史领导地位最近有所减弱。

GRAND项目是与共同pi, MIT NEC软件科学与工程、电气工程和计算机科学教授Muriel Medard;以及东北大学电气与计算机工程与数学教授肯·达菲(Ken Duffy)。

 

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