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研究团队
实验室与北京大学集成电路学院、人工智能研究院及合作团队联合招收培养学生，成员同时参与器件、电路、架构与算法各个环节。
实验室负责人
陶耀宇 Yaoyu Tao
北京大学集成电路学院、人工智能研究院 助理教授 · 研究员 · 博士生导师
博雅青年学者 · 国家高层次青年人才 · 华为未名青年学者 · 北京智源青源学者
先后于上海交通大学、美国斯坦福大学、美国密歇根大学获电子与计算机工程学士、硕士与博士学位，历任美国甲骨文公司 CPU 设计工程师、美国高通公司 Staff 芯片架构师、北京大学人工智能研究院副研究员，2022 年起任教于北京大学。长期从事智能芯片架构与集成电路设计研究，主要面向人工智能、通信编码与脑机接口等新兴领域。
联系方式 taoyaoyutyy@pku.edu.cn ｜ 微纳电子大厦 323、资源西楼 2208B
研究工作
研究沿两条主线展开。第一条是后摩尔新器件的高性能算子电路：针对傅里叶变换、频率转换、排序、距离度量等人工智能计算中的瓶颈算子，提出多物理域可重构的器件电路方案，包括国际首个无比较器存内排序电路、首个易失／非易失异构傅里叶变换电路、首个原位频率转换电路，以及毫秒级相变忆阻器神经动力学芯片、面向具身智能的混合精度存算芯片等，相关工作以一作／通讯发表于 Science、Nature Electronics、Nature Communications、MICRO、IEDM、National Science Review 等。
第二条是分布式异构片上网络架构：面向神经网络与数据通信编解码等多样化算法，突破 AI 芯片的并发度瓶颈。在数通侧提出首个极化码并行分树编解码架构芯片（当时世界最高吞吐 3.25 Gbps），非二进制 LDPC 奇偶校验架构解决了长期困扰 LDPC 实用化的误码率墙问题；在 AI 侧提出分布式微分神经网络架构 HiMA（较当时最快 AI 芯片加速 39.1 倍）、带提前终止机制的 Neural ODE 架构（加速 2.6 倍），以及以四类向量指令构成的存算指令集与端到端验证框架，后者在华为计算产品线实际落地并取得高达 16.6 倍加速。
成果与影响
- 发表论文 50 余篇，其中第一作者 14 篇、通讯作者 17 篇；申请／获批中美发明专利 20 余项。
- 相关专利技术应用于德州仪器、高通、华为的芯片产品，累计量产超过一亿颗；后摩尔算子拓展电路架构 IP 面向华为等出货，AI 计算电路 IP 在阿里巴巴达摩院落地试用。
- 研究成果被 Muriel Médard、Erdal Arıkan、Naresh Shanbhag、尤肖虎、Andreas Burg、Warren Gross 等学者引用为极化码、LDPC 及人工智能辅助通信芯片的代表性工作；相关电路设计被华为、高通、SK 海力士在其商用专利中引用。
- 成果入选 2025 年度中国半导体十大进展候选、2025 年度中国芯片科学十大进展候选，获人民日报、新华社、光明日报、Yahoo、Science News 等媒体报道。
- 主持国家自然科学基金优秀青年科学基金（海外）、面上项目、重大研究计划重点支持项目子课题，科技部国家重点研发计划课题两项，北京市自然科学基金非共识项目，以及华为、纵慧芯光等企业合作项目。
学术服务与教学
- Nature npj Unconventional Computing 编委（2024 年至今）；IEEE Transactions on Circuits and Systems I 编委（2019）；IEEE Young Professionals in CAS（2019）。
- 多次担任 MICRO、HPCA、ISCAS 等会议技术程序委员会成员；Nature、Nature Electronics、Nature Communications、IEEE JSSC、IEDM、VLSI、FPGA、MICRO、HPCA、TCAS-I 等期刊与会议审稿人。
- 主讲北京大学元培学院「智能硬件体系结构」「人工智能的硬件基石：从物理器件到计算架构」及信息科学技术学院「基于 AI 的数字系统设计」，教学评估在元培学院四十余门选修课中列第 3 名，课程入选北京大学数字精品教材工程。
教育与工作经历
| 时间 | 单位 | 身份 |
|---|---|---|
| 2022.07 至今 | 北京大学 集成电路学院、人工智能研究院 | 研究员、博士生导师，博雅青年学者 |
| 2019.02–2022.06 | 美国高通公司 无线芯片研究实验室 | 主任研究科学家 |
| 2016.01–2017.01 | 美国甲骨文公司 VLSI 电路实验室 | 硬件工程师 |
| 2022 年获博士学位 | 美国密歇根大学 电子与计算机工程 | 博士（导师：Zhengya Zhang） |
| 2015 年获硕士学位 | 美国斯坦福大学 电子工程 | 硕士（导师：Amin Arbabian） |
| 2013 年获学士学位 | 上海交通大学 电子与计算机工程 | 学士（导师：张申生） |
奖励荣誉
- 2025 年度中国芯片十大进展（候选）、2025 年度中国半导体十大进展（候选）
- 2025 年度华为未名青年学者奖；2024 年度华为计算产品线最佳技术合作奖
- 2024 年度第 26 届中国电子学会青年年会专题报告奖
- 2023 年度国家高层次青年人才；2023 年 Wiley Open Science Excellent Author 奖
- 2022 年北京大学博雅青年学者；2022 年度北京智源人工智能青年科学家（青源学者）
- 2021 年 IEEE Globecom 最佳论文奖；2019、2020、2021 年高通技术明星奖
- 2019 年 IEEE VLSI 最佳论文奖提名；2013 年 IEEE ISCAS 最佳论文奖提名
- 2018 年密歇根大学 Rackham 科学研究 STG 奖；2015 年斯坦福大学 Analog Devices 模拟电路设计竞赛一等奖
团队成员
下列成员为与合作团队联合指导培养。括号内为参与实验室工作的起止年份，已毕业或已出站成员以浅色标出。
合作博士后研究员
合作博士研究生
合作硕士研究生
合作本科生
我们在找什么样的人
集成电路方向
熟悉数字或模拟前后端流程，做过 RTL 设计、版图或流片测试。会关心一个电路为什么慢、功耗花在哪里。
体系结构与系统方向
有编译、模拟器或高性能计算背景，愿意为一类新的硬件重新想清楚指令与内存模型应该长什么样。
算法与器件方向
做过机器学习算法、信号处理或器件物理，对把算法特性与器件特性对上号这件事有兴趣。
背景不完全匹配也可以来谈。实验室的多数课题需要跨越两到三个层次，最重要的是愿意在不熟悉的层次上花时间。申请方式见联系我们。