VINIF.2024.DA085 – Thiết kế chip AI dựa trên cấu trúc mạng spiking neural network và vi xử lý Risc-V đa lõi kết hợp mạng trên chip

Chủ nhiệm dự án
PGS. TS. Lê Đức Hùng
Tổ chức chủ trì
Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học quốc gia TP. HCM

Mục tiêu:

Dự án hướng đến mục tiêu thiết kế và thực hiện chip AI dựa trên mạng nơ-ron thần kinh tăng vọt SNN, trong đó mô hình nơ-ron được đề xuất và áp dụng cho hệ thống SNN cụ thể. Để tăng khả năng kết nối và hiệu suất của hệ thống, chip AI dựa trên SNN được tích hợp với CPU RISC-V đa lõi và kiến ​​trúc mạng trên chip. Hệ thống trên chip (SoC) này cũng bao gồm CPU RISC-V đa lõi và lõi mật mã hóa để bảo mật hoạt động của hệ thống. Chip AI được đề xuất có thể được áp dụng cho các ứng dụng IoT, AIoT như nhận dạng khuôn mặt, nhận dạng mẫu, ứng dụng y sinh (phát hiện PPG, phát hiện ung thư da), v.v. Chip AI đề xuất được thiết kế bởi các nhà nghiên cứu Việt Nam. Dự án đóng góp vào sự phát triển của ngành bán dẫn và thiết kế vi mạch tại Việt Nam, hướng tới thiết kế chip “Make in Vietnam” và góp phần làm đa dạng hóa hệ sinh thái bán dẫn của Việt Nam.

Nội dung:

Nội dung 1: Nghiên cứu, khảo sát, đề xuất mô hình nơ-ron sinh học toàn số trên FPGA và công nghệ CMOS
Nội dung 2: Thiết kế mạng Spiking Neural Network toàn số trên FPGA và công nghệ CMOS
Nội dung 3: Nghiên cứu, khảo sát, thực hiện thiết kế CPU RISC-V, các thuật toán mật mã hóa, và Network-on-Chip trên FPGA
Nội dung 4: Thực hiện thiết kế CPU RISC-V đa lõi, các thuật toán mật mã hóa và NoC trên FPGA
Nội dung 5: Tích hợp hệ thống CPU RISC-V đa lõi và mạng Spiking Neural Network trên FPGA
Nội dung 6: Thiết kế mạch Spiking Neural Network theo kỹ thuật tương tự trên công nghệ CMOS
Nội dung 7: Tích hợp hệ thống CPU RISC-V đa lõi, thuật toán mật mã hóa, NoC và mạng Spiking Neural Network trên công nghệ CMOS
Nội dung 8: Thực hiện demo hệ thống 

Tác động:

Dự án có tác động tích cực đến giáo dục, khoa học công nghệ, xã hội và kinh tế. Dự án góp phần đào tạo 1 Tiến sĩ, 2 Thạc sĩ, đóng góp nguồn nhân lực chất lượng cao trong lĩnh vực thiết kế vi mạch và bán dẫn trong tương lai gần. Các lõi thiết kế IP và sáng chế trong dự án hướng tới thương mại hóa kết quả nghiên cứu, đa dạng hóa hệ sinh thái vi mạch bán dẫn ở Việt Nam, hình thành các sản phẩm khoa học công nghệ có hàm lượng giá trị tăng cao đóng góp vào sự phát triển của nền kinh tế và cũng là động lực phát triển kinh tế – xã hội. Sự kết hợp của thiết kế vi mạch và trí tuệ nhân tạo hứa hẹn là lĩnh vực thú vị, mở ra các hướng nghiên cứu mới và ứng dụng thực tiễn tại Việt Nam, phù hợp với xu hướng phát triển ngành công nghiệp bán dẫn và thiết kế vi mạch của đất nước và trên thế giới.

Chủ nhiệm dự án
PGS. TS. Lê Đức Hùng
Tổ chức chủ trì
Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học quốc gia TP. HCM

Tags