题目：相变存储芯片与类脑计算技术

报告人：张伟

邀请人：罗孟波

时间：2025年4月11日（周五）下午15:30

地点：紫金港校区海纳苑8幢215报告厅

摘要：

  近年来，全球范围内对数据存储与处理的需求急剧增长。非易失性存储芯片结合快速读写和非易失性功能的优势，可优化当前复杂的存储器层次结构，从而显着提高计算能力和能量效率。在众多候选材料之中，基于硫族相变材料PCM的大容量相变存储芯片PCRAM已于2015年实现大规模量产，并服务于数据中心等计算密集型产业。PCRAM利用PCM的非晶态0和晶态1之间的电阻的显著差异实现数据存储，而PCM在高温下的快速可逆相变以及其在室温下良好的热稳定性保证了PCRAM的快速读写能力与良好的数据保持力。通过调节PCM存储单元中非晶与晶体之间的比例，可实现多逻辑值的有效识别与调控，进而实现类脑神经网络的动力学模拟、高效完成矩阵向量乘法等核心计算任务。本次报告主要讨论相变存储材料的半导体属性、基于第一性原理计算的新材料设计、如何利用AI方法辅助PCRAM器件设计（AI for Materials）、相变类脑计算技术的进展与瓶颈（Materials for AI）以及先进芯片领域快速发展对基础研究与人才培养的核心需求。

个人简介：

  张伟，西安交通大学材料科学与工程学院教授、材料创新设计中心主任。于2008年、2010年在浙江大学物理系取得学士、硕士学位，指导教师为罗孟波教授。随后前往德国亚琛工业大学物理系攻读博士学位并从事博士后工作，师从Matthias Wuttig院士与Riccardo Mazzarello教授。在半导体物理与器件、相变存储芯片的原子机制、材料设计与制备等方面取得重要进展。在Science (3)、Nat Mater (3)、Nat Electron (2)、Nat Rev Mater、Fundamental Research、《科学通报》等国内外主流学术期刊上发表论文90余篇。授权发明专利6项。主持国家重点研发课题项目、国家自然科学基金等纵向项目7项，省部级与企业横向项目4项。获得广东省自然科学二等奖。作为会议召集人，举办中德电子与内存双边研讨会2次、美国MRS材料学会议相变存储研讨会2次，担任欧洲相变存储学会EPCOS委员会委员。