中国SRAM存内计算芯片取得新突破，上海交大发表生物传感芯片新进展_pcim asia

上海交大臧法珩团队发表可调多孔金覆盖纳米光学天线生物传感芯片新进展

近日，上海交通大学集成电路学院(信息与电子工程学院)臧法珩团队联合南京农业大学植物保护学院徐毅团队针对大豆症青病毒(SoSGV)检测开发了高灵敏度多孔纳米光学天线阵列生物传感芯片，相关成果以“Tunable Gold-on-SiO2 Nanopillar Arrays with Functionalized Nanoporous Layer for Enhanced Fluorescence Immunoassays”(用于增强荧光免疫分析的功能纳米多孔层集成可调复合纳米柱阵列)为题发表在《Advanced Optical Materials》上。

研究背景

本研究开发了一种用于高灵敏度生物分子检测的新技术。该技术通过三维纳米制造，批量制备了纳米多孔金柱光学天线阵列，解决了传统方法中纳米孔尺寸与等离子共振波长难以独立调控的难题。

通过最大化利用等离子共振效应，该结构在检测生物抗体和大豆症青病毒时，将片上荧光信号强度相比普通金衬底提升了超过500倍。研究成果验证了该技术作为新一代低成本、高灵敏度生物检测芯片平台的良好可行性，在公共卫生与农业病害监控中具有重要应用前景。

亮点内容

该研究其实现得益于一种“阵列上造孔隙”的混合纳米制备工艺，提出了一种基于纳米多孔金柱(NPGP)的生物传感平台。NPGP通过调控纳米柱支撑的金过渡内核形态来设定主共振峰以实现光谱可调谐功能，同时利用纳米多孔金外壳拓宽共振光谱的覆盖范围。作为芯片级荧光传感平台的优异性能已在检测大豆中SoSGV病毒得到验证。

SRAM存内计算是什么意思?

SRAM存内计算是一项突破性的前沿技术，旨在彻底改变传统计算架构中“存储墙”的瓶颈问题。 在传统冯·诺依曼架构中，计算单元和存储单元是分离的。处理器(CPU)需要不断地从内存(如DRAM或SRAM)中读取数据，进行计算后再将结果写回。这个过程会产生巨大的数据搬运开销，导致延迟和功耗，这就是所谓的“存储墙”问题。 SRAM存内计算的核心思想是：​​让存储器本身具备计算能力​​。它利用SRAM存储阵列的并行访问特性，直接在存储数据的位单元(Memory Cell)中或其周边集成简单的逻辑电路(如加法器、乘法器)。这样，数据无需在存储器和处理器之间来回移动，计算就在数据存储的地方原地完成。 这种架构带来了两大革命性优势：

​​能效极高​​：消除了高达90%以上的数据搬运功耗，特别适合物联网、移动设备等对功耗极其敏感的场景。

​​并行性极强​​：可以同时对存储阵列中的多行(甚至全部)数据进行相同的操作，极其适合人工智能推理中大规模的矩阵乘加运算。

因此，SRAM存内计算被广泛认为是加速AI边缘计算、打破“存储墙”的关键技术路径之一。

文章、资料来源：集微网

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