|远见
|远见闵青云选编
过去一年，全球继续陷入「芯片荒」，国际芯片技术壁垒不断压低，我国芯片产业发展的外部环境日趋严峻复杂。党的二十大报告提出：「以国家战略需求为导向，聚集力量进行原创性推动性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。」国内芯片技术的突破，除了承载着我国打破西方科技霸权和突破芯片产业技术困局的双重使命，也承载着以基础研究赋能百业、以先进科技支撑产业升级的希望。
有鉴于此，北京交通学院-爱思维尔Chip刊物编辑部发起「Chip2022年度中国十大芯片研究进展（-C22）」评选活动，借以梳理、盘点我国芯片科研领域2022年度标志性进展，致敬和激励我国广大芯片科研工作者的科学热情和奉献精神，提高我国前沿芯片科研的大众关注度，推动「中国芯」发展。
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-C22备选条目如下
（排行不分先后，备选进展详情请看下文，30选10）
备选研究进展详情：
1亚1纳米载流子宽度晶体管的首次实现
复旦学院任天令和田禾团队借助石墨烯薄膜纤薄的单原子层宽度和优异的导电性能作为基极量子通讯阵列，通过石墨烯侧向电场控制垂直的碳化物沟道的开关，使等效的化学栅宽度降为0.34纳米，之后通过在石墨烯表面沉积金属铝并使其自然氧化，完成了对石墨烯垂直方向电场的屏蔽。随后，科研人员使用原子层沉积的二氧化铪作为载流子介质、化学液相沉积的双层二维碳化物作为沟道，最终完成了具有亚1纳米载流子宽度的晶体管。这项工作推进了摩尔定理进一步发展到亚1纳米级别，同时为二维薄膜在未来集成电路的应用提供了参考根据。该成果发表于《自然》（）刊物上。
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2基于三维阻变储存器存内估算宏芯片
中国科大学微电子研究所刘明团队研制了基于三维阻变储存器存内估算宏芯片。科研人员将多值自选通（Multi-levelself-，MLSS）三维垂直阻变储存器与抗甩尾多位模拟输入残差乘（）方案相结合，实现了莱西度估算；在抗甩尾多位模拟输入残差乘方案基础上提出了电压幅值离散整形（CADS）电路用于降低读出电压的感知容限（SM）用于后续精确的模拟加法估算，解决了因为三维阻变储存器阵列单元浊度波动造成的在传统并行字线输入原位乘累加方案下不可恢复的读出电流失真；采用nA级操作电压的三维垂直阻变储存器阵列增加系统帧率，同时引入具有栅预充电开关追随器（GPSF）的模拟乘法器与直接小电压模数转换器增加延时。当输入、权重和输出数据分别为8位、9位和22位时，位密度为58.2bitμm⁻²，能效为8.32TOPSW⁻¹。与传统方式相比，本工作提供了更确切的脑部MRI边沿检查和更高的CIFAR-10数据集推理精度。该成果发表于《自然∙电子》（）刊物上。
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3玻骰子奇特金属的首次发觉和否认
电子科技学院李言荣团队与日本布朗学院JamesM.Jr，中国科大学教授、北京学院谢心澄、王健，上海师范学院短发文和湖南学院的专家等，成功突破了费米子体系的限制，首次在玻骰子体系中诱导出奇特金属态。该成果发表于《自然》（）刊物上。
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4超高热导率半导体-砷化硼自旋迁移率的精准测定
国家纳米科学中心刘新风团队联合多伦多学院包吉明团队和任志锋团队首次测定超高热导率半导体-砷化硼的自旋迁移率。立方砷化硼高的自旋和热自旋迁移速度，以及其超高的热导率，表明其可以广泛应用在光电元件、电子器件中。该研究工作理清了理论和实验之间存在的巨大差别的具体缘由，为该材料的应用指明了方向。该成果发表表于《科学》（）刊物上。
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5忆阻器玻色取样的量子优越性
重庆交通学院金贤敏团队提出了一种受「忆阻器」机制所启发的新型玻色取样方案，称之为「忆阻器玻色取样」()。通过循环结构，致使相同时间块内以及不同时间块间的量子干涉效应可以分别独立的记录和剖析。每一个时间块都包含了n个光子及m个模式，通过多次的时间复用，实验的光子数和模式数随重复次数N线性下降。该方案成功将随机散射玻色取样（）与时间自由度融合，降低了总体的估算复杂度。从原理上来说，问题的规模可以拓展到无限大。该成果发于《芯片》（Chip）刊物上。
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6单层碳化物在蓝宝石上的均匀成核与外延生长
西南学院王金兰团队与北京学院王欣然团队，提出了借助外延衬底高原子台阶（~1.4nm）实现单层MoS₂边沿对齐成核的新机制。基于新机制，研究团队借助低温固溶工艺，在蓝宝石表面上获得了均匀分布的高原子台阶，成功获得了超过99%的单层MoS₂形核，并实现了分米级的单层MoS₂连续薄膜的可控生长。进一步地，制造了单层MoS₂沟道的场效应晶体管元件阵列，该元件均一性得到了大幅度提高。该研究工作除了突破了大面积均匀单层MoS₂的层数可控外延生长技术困局，实现了最高性能的MoS₂晶体管元件，并且所提出的层数可控生长新机制有望进一步拓展至其它二维材料体系的外延生长。该成果发表于《自然》（）刊物上。
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7基于存算一体的混和预编码
复旦学院钱鹤、吴华强团队，Inc.以及中国联通研究院合作，首次实现了面向5G/6GMIMO通讯系统的基于存算一体的混和预编码。为了实现大规模MIMO混和预编码所须要的大规模矩阵乘量子通讯阵列，该工作首次实现了128K全并行大规模模拟阻变储存器阵列。为了解决大规模阵列中的IR-drop问题，该工作提出了一个紧凑模型以及相应的补偿方案。为了减少混和预编码的估算复杂性，该工作设计了一种新的与CIM兼容的模拟预编码算法框架和权重映射策略。最终，该工作实现了基于RRAM阵列的混和预编码，其性能相对于基于FPGA的混和预编码基本没有增加，且有超过20倍的能效提高。该工作首次探究了基于RRAM阵列的存算通一体的可行性。该成果发表于集成电路领域顶会(IEDM)。
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8超导量子比特表面码的重复纠错的首次实现
中国科学技术学院潘建伟及其朋友彭承志、陆朝阳等，在祖冲之2.1超导量子处理器上实验实现了一种由17个量子比特组成的距离为3的纠错表面码，首次实现表面码的重复纠错，这也是祖冲之号量子计算机首次实现纠错。该成果发表于《物理评论快报》（）刊物上。
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9支持多细度稀疏的AI训练芯片
复旦学院魏少军、尹首一团队在人工智能（AI）训练芯片方向取得突破。该团队设计的AI训练芯片，以实现场景自适应的高能效模型训练为目标，突破传统AI训练芯片学习机制和电路实现的技术局限性，为高效AI模型训练提供了坚实的硬件基础。该成果发表于集成电路领域顶尖刊物IEEEofSolid-State（JSSC）。
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10新型硅基光电子片上集成系统的问世
上海学院王兴军团队和日本加洲学院圣芭芭拉中学JohnE.团队，首次报导了由集成微腔光梳驱动的新型硅基光电子片上集成系统。研究团队通过直接由半导体激光器泵浦集成微腔光频梳，给硅基光电子集成芯片提供了所需的光源脑部，结合硅基光电子集成技术工业上成熟可靠的集成解决方案，完成大规模集成系统的高效并行化。该成果发表于《自然》（）刊物上。
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11元成像芯片突破光学像差困局
复旦学院戴海南、方璐团队提出了一种集成化的元成像芯片构架(Meta-)，为解决这一百年困局开辟了一条新路径。区别于建立完美透镜，研究团队另辟蹊径，研发了一种超级传感，记录成像过程而非图象本身，通过实现对非相干复杂光场的超精细感知与融合，虽然经过不完美的光学透镜与复杂的成像环境，仍然才能实现完美的三维光学成像。团队攻破了超精细光场感知与超精细光场融合两大核心技术，以分布式感知突破空间带宽积困局，以自组织融合实现多维多尺度高分辨重建，以此才能用对光线的数字调制来取代传统光学系统中的数学模拟调制，并将其精度提高至光学衍射极限。这一技术解决了常年以来的光学像差困局，有望成为下一代通用像感器构架，而无需改变现有的光学成像系统，带来颠覆性的变化，将应用于天文观测，生物成像，医疗确诊，联通终端，工业测量，安防监控等领域。该成果发表于《自然》（）刊物上。
成果原文：
12光致VO₂非易失相变的神经形态光电传感
中国科大学化学研究所金奎娟与中科院杨国桢团队，提出了一种基于紫外光辐照/电解质调控VO₂非易失相变的新型神经形态光电传感，元件凸显出良好的线性度、保持特点、硅基兼容性。研究团队进一步完善了人工神经网路并演示了图象辨识等功能。本研究将传统红外光学材料VO₂的应用拓展到紫外智能光电传感器领域，为近传感估算/传感内估算设计提供了新选择。该成果发表于《自然∙通信》（）刊物上。
成果原文：
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13双层面内异质结的同步电/热检波
复旦学院张兴、王海东与吕瑞涛合作，首次发觉双层二维面内异质结材料可同时具有优异的电、热检波特点，其电检波比可达10⁴，热检波比最高可达96%。新型二维面内异质结元件除了具有原子长度、宽带隙、高迁移率的优点，而且在大功率工作条件下，材料热导率顺着特定方向获得明显提高，无需外界冷却装置即可急剧增加低温热点气温和热挠度，提高元件性能、延长使用寿命。该发觉为研制新一代高性能电子芯片提供了新思路。该成果发表于《科学》（）刊物上。
成果原文：
14性能倍增的场效应储能芯片
上海理工学院麦立强团队，提出了调制材料费米基态结构实现储能芯片性能倍增的新思路，通过设计打造场效应储能芯片，实现了电物理工况下材料费米面梯度的原位调控和性能提高。研究表明，通过在储能材料中原位构建梯度费米面结构，扩宽了材料的嵌入基态。施加场效应后，离子迁移速度提升10倍，材料容量提升3倍以上。此项研究解决了费米面梯度对电物理反应影响机制不明晰的科学困局，实现了纳拉面容量与反应电势的协同提高，弥补了场效应储能芯片领域的空白，为储能芯片在物联网等领域的应用奠定了科学基础。该成果发表于Chem刊物上。
成果原文：
(22)00258-3
15第二声衰减率的首次观测
中国科学技术学院潘建伟、姚星灿、陈宇翱等与法国胡辉合作，首次在处于强互相作用（幺正）极限下的费米超流体中观测到了熵波衰减的临界发散行为，阐明了该体系存在着一个可观的相变临界区，并获得了热导率与粘滞系数等重要的输运系数。该项工作为理解强互相作用费米体系的量子输运现象提供了重要的实验信息，是借助量子模拟解决重要数学问题的一个范例。该成果发表于《科学》（）刊物上。
成果原文：
16具有面内反常霍尔效应的异维超晶格结构
成都理工学院周家东、姚裕贵和台湾神户学院Kazu、北京学院吴孝松、南洋理工学院刘政等，开创性地借助一步物理液相沉积法(CVD)打造出不同维度的异维超晶格结构。该异维超晶格结构是由二维层状二硫化钒(VS₂)和一维支链硫化钒(VS)的阵列所构成的周期结构，属于单斜对称的C2/m空间群，该异维超晶格凸显出温度面内反常霍尔效应。该工作为建立不同维度超晶格结构，探求汇聚态化学新奇物性开辟了一条新的公路。该成果发表于《自然》（）刊物上。
成果原文：
17拓扑时间晶体的量子模拟的首次实现
复旦学院邓东灵团队与四川学院王震、王浩华团队等，在超导系统中首次实验实现了拓扑时间晶体的全数字化量子模拟。团队提出了拓扑时间晶体的理论模型，并通过人工智能算法找到了数字化量子模拟拓扑时间晶体的优化方案。该研究成果实现了一种全新的非平衡物质形态，创新性地将拓扑的概念引入到时间晶体中，丰富了时间晶体的种类，展示了使用中等尺度量子芯片探求奇特量子物态的巨大潜力。该成果发表于《自然》（）刊物上。
成果原文：
18芯片上拓扑彩虹纳米元件的实现
上海理工学院路翠翠、胡小永与暨南学院丁伟、孙一之等，借助无孔散射式近场光学显微镜技术，对合成维度光子晶体拓扑彩虹纳米元件的表面电场给出了直接表征，在纳米尺度芯片上实现了明显的拓扑彩虹效应。该成果为推动拓扑光子学数学概念向光子芯片元件应用的转化提供了思路和机会。该成果发表于《自然∙通信》（）刊物上。
成果原文:
19可编程高维量子处理器
上海学院王剑威和龚旗煌等，实现了高维（dit）量子估算芯片，在大规模集成硅基光量子芯片上实现了高维量子位初始化、操作和检测元件的单片集成，通过编程构建该量子处理器，运行了上百万次高保真度量子操作，执行了多种重要的高维量子傅立叶变换类算法，从而证明了高维量子估算具有比二补码量子比特（bit）编码的量子估算更大的估算容量、更高的估算精度和更快的估算速率等明显优势，有望加速建立大尺度光量子计算机。该成果发表于《自然∙通信》（）刊物上。
成果原文：
20胶体量子点长波红外成像芯片
华北科技学院唐江团队报导了国外首款量子点长波红外成像芯片。该芯片通过硫化铅（PbS）胶体量子点与硅基读出电路单片集成制备而成，其象素大小为640×512，成像疗效部份其性能赶超了滨松光子学株式会社（K.K.）的商用芯片。该成像芯片同步实现了像元比侦测率和响应速度的提高，同时也有望明显减少制导致本，为长波红外成像芯片的广泛应用奠定了基础。该成果发表于《自然∙电子》（）刊物上。
成果原文：
21精准制造拐角单层二维材料
上海学院刘开辉、上海科技学院王竹君和中国人民学院刘灿，提出了一种「预堆叠衬底-角度复制单晶硅生长」的新策略，以二维材料中目前研究最广泛的拐角单层石墨烯为实验体系，实现了具有可控拐角和洁净界面的分米级单层石墨烯制备。该方式理论上可扩充到其他二维晶体材料的拐角制备，有望为大批量可控拐角多层二维材料制备提供一种全新的低成本方案，因而为拐角电子元件在量子传输、光电传感器元件、集成数据储存等相关领域大规模应用提供基础。该成果发表于《自然∙材料》（）刊物上。
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22高性能混频电容器
中国科大学成都物质科学研究院固体化学研究所孟国文团队与日本特拉华学院魏秉庆，成功研制了一种新型三维碳管网格膜，将其作为双电荷层电容器（EDLC）电极，急剧提高了电容器的频度响应性能以及在相应频度下的面积比电容和容积比电容，有望作为电子元件中的高性能交流混频电容器，为电子产品的大型化提供了新的技术路线与核心关键材料。该成果发表于《科学》（）刊物上。
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23激光3D复印纳米铁电畴
上海学院张勇团队，发展了一种新型非互易激光极化铁电畴技术，将皮秒脉冲激光聚焦于钙钛矿晶体内部进行直写，得到了纳拉面宽的三维铁电畴结构。在直写过程中，载流子晶体在高硬度激光作用下发生多光子吸收，造成局部晶体气温下降，既促使氮化物晶体的局域矫顽场增加，又在晶体内部产生了一个有效电场。在两者共同作用下，晶体内部产生一个有效区域，可以实现铁电畴极化反转。这一工作将皮秒激光极化技术与砷化镓铁电畴工程有机结合，突破了传统技术的壁垒，首次在三维空间实现了纳米铁电畴可控制备。该成果发表于《自然》（）刊物上。
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24「墨子号」实验首次实现1200公里地面站间量子态远程传输
中国科学技术学院潘建伟及其朋友彭承志、陈宇翱、印娟等，借助「墨子号」量子科学实验卫星，在远距离的量子态传输方面取得重要实验进展。该实验首次实现了月球上相距1200公里两个地面站之间的量子态远程传输，向建立全球化量子信息处理和量子通讯网路迈出重要一步。该成果发表于《物理评论快报》（）刊物上。
成果原文：
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25光的量子拓扑态操控
湖北学院宋超、王浩华、王大伟团队等，将光的量子属性引入拓扑光子学领域，在全新设计的超导量子芯片上首次实现了光的量子拓扑态操控，其所建立的福克态晶格诠释了多个重要的拓扑化学模型。该成果发表于《科学》（）刊物上。
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26基于硬度半导体的柔性热电材料
中国科大学北京硅酸盐研究所陈立东、仇鹏飞团队，报告了基于AgCu(Se,S,Te)伪三元碳化物体中成份-性能相图的高性能p型延伸性热电材料。与其他柔性热电材料相比，具有较高的品质质数值（300开尔文时0.45，340开尔文时0.68）。本工作进一步展示了薄而灵活的π形元件，其最大归一化功率密度达到30μWcm⁻²K⁻²。该成果有望用于可穿戴电子设备中的柔性热电元件。该成果发表于《科学》（）刊物上。
成果原文：
27石墨烯辅助电极转印
中科院武汉微系统与信息技术研究所胡伟达、狄增峰等，开发出一种石墨烯辅助金属电极转印技术。该技术以锗基石墨烯晶片作为预沉积衬底生长金属电极阵列，并借助石墨烯与金属间较弱的范德华斥力，实现了任意金属电极阵列的无损转移，且转移成功率达到100%。该技术对二维材料工艺路径进行了探求，或将推开通向二维芯片应用新世界的房门。该成果发表于《自然∙电子》（）刊物上。
成果原文：
28可穿戴超低帧率可构建神经形态估算电子设备
同济学院陈琳团队和陈培宁团队，提出了一种同时具有人工突触和神经元功能的可构建神经形态网路忆阻柔性元件，可以在同一单元实现神经突触可塑性和神经元领取功能，在减少神经元电路的复杂性方面表现出显著的优势。人工突触、神经元和功能内阻被集成到一个加热纺织系统中，用于智能体温调节。超低帧率的纺织神经形态网路可以为智能物联网中脑部启发的可构建和可穿戴的神经形态估算电子设备的发展提供新方向。该成果发表于《自然∙通信》（）刊物上。
成果原文：
29可构建显存逻辑构架的二维范德华异质结元件
福建学院潘安练和李东团队，报导了一种2D范德华异质结元件，它既可以作为可构建晶体管，也可以作为可构建非易失性储存器，并提供可构建的显存逻辑功能。该元件的构架被称为部份浮栅场效应晶体管（），它具有电荷笼络和场调节单元。本文使用该元件制造了CMOS电路，具有原位储存的线性和非线性逻辑门，以及半加法器电路。该成果发表于《自然∙电子》（）刊物上。
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30类脑估算芯片：天机X
复旦学院施路平团队，设计了面向智能机器人的类脑估算芯片天机X，是全球首款面向智能机器人的类脑估算芯片，并发展了构建的软件工具链。在执行模型、芯片构架和软件工具链和机器人系统等多个层次进行了系统性创新。研发的天机X具有高算力、低帧率、低延时和跨范式多网路异步并行等优势，为边沿智能和骨科学估算提供了一个高效硬件平台和崭新路径。该成果发表于《科学机器人》（）刊物上。
成果原文：
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关于Chip
Chip是全球惟一聚焦芯片类研究的综合性国际刊物，已荣获由中国文联、教育部、科技部、中科院等单位联合施行的「中国科技刊物卓越行动计划高起点新刊项目」，为科技部鼓励发表「三类高质量论文」期刊之一。
Chip刊物由北京交通学院与集团合作出版，并与多家国内外著名学术组织展开合作，为学术大会提供高质量交流平台。
Chip秉持出刊理念:AllAboutChip，聚焦芯片，兼容并包，借以发表与芯片相关的各科研领域尖端突破性成果，推动未来芯片科技发展。迄今为止，Chip已在其编委会汇集了来自14个国家的70名世界著名专家学者，其中包括多名中外教授及IEEE、ACM、等著名国际学会终生会士（）。
Chip第二卷第一期（2023年夏季刊）于2023年03月在爱思唯尔Chip官网以黑色开放获取方式（GoldOpen）发布，欢迎访问阅读文章。
爱思唯尔Chip官网：
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｜远见
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