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半导体

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半导体

促进芯片产业的人才和研究

会见国家半导体人才 短缺.

As companies around the world launch plans to onshore semiconductor chip production, a new challenge is quickly being revealed—a national 短缺 of labor skilled in semiconductor technology.

Virginia Tech is stepping up to fill the talent 和 reSearch pipeline by preparing students through a pioneering new Chips-Scale Integration program, infusing industry-inspired learning in the classroom 和 propelling use-inspired reSearch.  

视角

“The Chips Act has sparked excitement about the US 和 its’ attractiveness as the next major investment region for the global semiconductor industry. 贯穿整个产业生态系统, firms are making strategic decisions about where 和 how to exp和 their operations. 而整个国家都在关注大型晶圆厂的选址, we should remember that there are many other critical players in the industry value chain that will also in parallel be evaluating where to locate their own operations. 在我从事这个行业的30年里, I can attest to the critical role access to talent 和 reSearch partners will play in that decision making process. 拥有卓越的传统和全国排名的ECE课程, 弗吉尼亚理工大学应该成为企业前进的首选合作伙伴."

凯文克罗夫顿'85,董事会成员和主席,执行委员会,SEMI

通过nsf支持的课程进行开创性的工程教育

通过2016年美国国家科学基金会的资助, Virginia Tech has taken bold action to redesign elements of electrical 和 computer engineering program. The NSF-supported curriculum aims to transform the traditional engineering education curriculum model 和 emphasizes design 和 innovation approaches. The Chip-Scale Integration program is one of 14 specialized majors in electrical engineering 和 computer engineering that resulted from the National Science Foundation’s ambitious Revolutionizing Engineering Departments (RED) grant. The major was built for students who are seeking to harness innovative advances in integrated digital 和 analog electronics to add greater functionality, 提高性能, 降低功耗,扩展应用.

 影响  

布拉德利电气与计算机工程系(ECE) 剧本

Virginia Tech’s top-ranked computer engineering program is known for providing h和s-on opportunities for students via internships, 世界一流的研究和团队为基础的遗产, 多学科方法. ECE是弗吉尼亚理工大学工程学院最大的项目.

#4

在美国.S. 培养了大多数计算机工程专业的本科生

十大

年支出在6000万美元以上的研究型企业

120+

欧洲经委会跨学科的教师和研究人员

30

IEEE研究员,22名NSF职业奖获得者,4名DOD YIP奖获得者- ECE教员

十大

授予工程专业女性本科学位的机构

~ 450

每年授予欧洲经委会学位

 焦点 

Chips-Integration Degree:  our strengths match the rapidly evolving needs of the 半导体社区.

The Chips-Scale Integration major caters to students who are seeking to harness advances in integrated digital 和 analog electronics to add greater functionality, 提高性能, 最小化功耗, 扩展应用程序. 学生 in this transformative program are collaborating across disciplines while learning from faculty 和 industry experts in manufacturing, 芯片设计, 包装与电源, 和 graduate ready to apply domain expertise in the highly complex field of 系统 design 和 integration 和 everything in between.

To the semiconductor industry, we offer a compelling value proposition that includes:

  • 为顶尖人才开设的开创性芯片专业,
  • 扩大专业硕士学位;
  • robust doctoral programs to advance the bleeding edge of reSearch 和 innovation, 和
  • 工业研究的遗产
  • 增加了一门高级设计课程 设计经历(身边的) -让高年级学生体验工程专业. 学生 work together in teams 和 tackle real-world problems for customers like Lockheed Martin, 德州仪器公司, BAE系统公司, GM, 还有很多其他的.

研究

融合研究和教育的未来 明天.

来自集成电路, 包装与设计, 精选的研究和师资突出了欧洲经委会的深度和广度.

教师: Christina DiMarino(欧洲经委会),GQ Lu(欧洲经委会/MSE), Khai Ngo(欧洲经委会)

专业知识: Packaging for revolutionary advances in power electronics used in electric vehicles, 航空航天, 电网, 和国防
系统.

特点: 新包装技术, 材料, 而整合战略对于提取先进的利益至关重要
半导体器件(e).g.佐利克宣布,

主要挑战:

  • 电磁兼容高速
    器件和高密度集成
  • 恶劣环境下运行,可靠性高
    用于国防和运输系统
  • Material-device-packaging-circuit合作设计

 

集成电力电子模块(IPEM)
集成电力电子模块(IPEM)
全数字毫米波发射机从VLSI 2021.
10 kV power module fabricated in the Center for Power Electronics Packaging Lab at Virginia Tech.

教师: Masoud Agah和Leyla Nazh和al(欧洲经委会)

专业知识: 现场便携式和可穿戴mems系统.

应用程序:

  • 环境监测
  • 疾病诊断
  • 监测物质掺假
  • 国土安全
  • 质量控制

主要挑战:

  • 传感器的统一功能化
  • 流体和电子元件的紧凑集成
  • 最小的芯片之间的变化
 
 

 

微气相色谱法
微气相色谱法

教师: 杰夫·沃林(欧洲经委会)

专业知识: Wideb和, adaptive, linear 和 energy-efficient integrated circuits from mm-Wave to THz

关键的机会:

  • 机器学习/基于人工智能的RFIC/毫米波IC优化
  • 提高信息速率、频谱和能源效率

主要挑战:

  • 低器件增益,高无源损耗
  • 高速、高带宽混合信号接口
  • 跨大规模阵列的协调

 

全数字毫米波发射机从VLSI 2021. Machine learning adaptation will provide opportunities to scale frequency, b和width 和 linearity.

全数字毫米波发射机从VLSI 2021.
全数字毫米波发射机从VLSI 2021. Machine learning adaptation will provide opportunities to scale frequency, b和width 和 linearity.
全数字毫米波发射机从VLSI 2021.

教师: Paul Ampadu(欧洲经委会)和Leyla Nazh和ali(欧洲经委会)

专业知识: 轻量化和低功耗集成电路. 安全且有弹性的片上网络和片上系统. 抗故障攻击微处理器.

主要挑战:

  • 节能且功能齐全的硬件
  • 硬件复杂度下的快速响应时间
  • 硬件/软件合作设计

安全弹性AI芯片:主要挑战

  • 识别常见的AI原语
  • 缩小流行的人工智能应用
  • 硬件设计的算法简化
  • 影响联合安全弹性人工智能芯片

其他

  • 物联网(IoT)芯片
  • 5G芯片. ECE墙体
  • 能源系统安全硬件

 

全数字毫米波发射机从VLSI 2021.
Fabricated test chip demonstrating core error-resilient, secure lightweight NoC core
全数字毫米波发射机从VLSI 2021.
利用轻量级位片/ECC设计的安全弹性NoC架构

教师: 杨(Cindy)奕(ECE)

专业知识: 设计和优化用于实时数据分析的AI芯片, 时间序列预测, 以及动态控制

特点:

  • 可扩展、健壮和节能的3D神经形态计算

主要挑战:

  • 节能脉冲神经网络
  • 健壮性和可伸缩性
  • System prototype 和 emerging applications in cognitive computing 和 quantum computing

 

全数字毫米波发射机从VLSI 2021.
混合神经网络芯片制作原型的模具显微照片
全数字毫米波发射机从VLSI 2021.
硬件平台采用人工智能芯片和记忆突触.

教师: 东河(欧洲经委会)

专业知识: 能在高温下工作的集成电路.

应用程序:

  • 极端环境感知
  • 油气勘探
  • 汽车/喷气发动机监控
  • 宇宙飞船
  • 消除散热器+石油和天然气勘探
  • 汽车/喷气发动机监控
  • 宇宙飞船
  • 消除散热片

主要挑战:

  • 制造工作温度高于600°C的器件(如SOI).
  • 开发可在高温下操作的包装.
  • 高温电路设计

 

全数字毫米波发射机从VLSI 2021.
高温电路的应用
全数字毫米波发射机从VLSI 2021.
高温射频电路的研制. Ha团队的工作温度高达230°C.

教师: 张雨浩、胡泰曼图(欧洲经委会)

专业知识: Power devices 和 ICs for revolutionary advances in power electronics used in electric vehicles, 数据中心, 电网, 和
防御系统.

特点: 新型半导体,e.g., 综合III-V组和IV组, 宽带隙和超宽带隙材料, 驱动动力装置
和集成电路创新.

主要挑战:

  • 新兴动力装置 & IC design, fabrication 和 characterization, with new semiconductors such as gallium oxide
  • 电源电路的设计、开发、制造
  • 在硅加工中引入新的半导体
  • Machine-learning assisted material-device packaging-circuit co-design 和 semiconductor manufacturing.
全数字毫米波发射机从VLSI 2021.
5-kV Gallium Nitride power rectifier fabricated in the Virginia Tech cleanroom (Highlighted by Nature electronics in 12/2020)
全数字毫米波发射机从VLSI 2021.
人工智能引导的半导体制造示意图

教师: 邵林波(ECE)

专业知识: Integrated electro-optic 和 acousto-optic circuits on thin-film lithium niobate, 量子互联

特点: 新型半导体,e.g., 综合III-V组和IV组, 宽带隙和超宽带隙材料, 驱动动力装置
和集成电路创新.

关键的机会:

  • 高性能电光器件.g. modulator f > 100GHz, Vπ < 1V.
  • 微波、声学和光学器件的集成混合电路.
  • 硅基上的量子信息处理

主要挑战:

  • 新兴微波光子器件的设计、模拟和测试
  • Nanofabrication integration –multiple types of devices; lasers 和 photodetectors on chip
  • 光学和微波共封装
全数字毫米波发射机从VLSI 2021.
集成声光装置
集成声光装置
集成声光装置

欧洲经委会内的签名中心:

电力电子系统中心(CPES)

在过去的40年里, the CPES has partnered with industry 和 government to radically transform the electronics that are used to power everything from cell phones to electric cars to datacenters.  CPES contributions have resulted in technologies that are incorporated in virtually every device including voltage regulators in microprocessors that are in high-end graphics processors, 存储设备, 电信网络, 以及各种形式的移动电子产品.

拥有CPE学位,芯片规模集成专业, graduates bring depth 和 和 a holistic view of other technical domains to become “T-shaped” professionals.

全数字毫米波发射机从VLSI 2021.
全数字毫米波发射机从VLSI 2021.

合作伙伴

Meet your objectives while taking advantage of Virginia Tech’s truly one-of-a-kind features, 包括位置, 投资组合, 基础设施, 任务.

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约翰拉斯顿

Associate Director of Business Development, LINK, the Center for Advancing Partnerships

 

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每一天, our faculty work to meet the pressing needs of the semiconductor industry by developing their future workforce 和 advancing interdisciplinary reSearch, 技术与政策. 与网上赌博网站十大排行的合作伙伴一起,网上赌博网站十大排行正在改变世界.

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