ISS Laboratorija izceļas augstas veiktspējas un reāllaika signālu apstrādē, digitālu shēmu jaunradē, jaunu sensoru tehnoloģiju izstrādē, heterogēnās vienčipa sistēmās, iegultās sistēmās datorredzei, datorredzes iegultās sistēmās, mašīnmācīšanās algoritmu izstrādē, mikroshēmu arhitektūrās, operētājsistēmu izstrādē, u.c.
Mūsu vīzija – veidot pārveidojošas, plaši pieņemtas pusvadītāju tehnoloģijas, kas nodrošina inovatīvas nozares, vienlaikus veicinot katra indivīda potenciāla atraisīšanas pamatvērtību.
Mēs ticam, ka, attīstot pētniecību un ieguldot integrētajās shēmās un sistēmās, spēsim radīt jaunas pieejas skaitļošana, tādējādi nodrošinot sabiedrības ilgtspējīgu attīstību un vienlaikus stiprinot institūta un Latvijas konkurētspēju globālajā tirgū.
Laboratorijas komanda
(no kreisās) E.Lielāmurs, A.Cvetkovs, K.Tupule, M.Pakalns, L.Greiškāne, A.Bizuns, R.Novickis, M.Celitāns, M.Meļņiks, N.Nadziņš, I. Sayed, S.Umnovs
Laboratorijas ilgtermiņa mērķi :
- ieguldīt cilvēkkapitālā, piesaistot jaunus talantus un attīstot pētniecības izcilību, lai sekmētu pasaules līmeņa kompetenci pusvadītāju ierīču jomā un pārveidotu Latvijas augsto tehnoloģiju sektoru;
- radīt inovācijas, kas pārsniedz esošos standartus mikroshēmu tehnoloģijās, tādējādi veicinot Eiropas inovāciju un pētniecības ekosistēmas izaugsmi, iezīmējot jaunus virzienus zinātniskajā progresā.
Ar aparatūru paātrināts kvantu sensora prototips magnētiskā lauka mērīšanai, kas parādīts EFECS2024 un izstrādāts sadarbībā ar FAU un Arquimea Research. (A-IQ Ready)
Uz FPGA balstīta infrasarkanā attēla pirmapstrāde un IR/RGB reģistrācijas prototips. (APPLAUSE)
360 grādu pilna telpiskā lidojuma laika uztveres sistēma, kas paredzēta izmantošanai automobiļos. (AI4CSM)
Laboratorijas pētījumu virzieni:
- Nākošās paaudzes sensoru izstrāde
Spēja uztvert ir gandrīz jebkuras kiberfiziskās sistēmas pamatelements. Turklāt jaunas sensoru iespējas var ievērojami uzlabot nākotnes tehnoloģiju uzticamību, drošību un funkcionalitāti. Tomēr šādu noteikšanas veidu iegūšana ir sarežģīts uzdevums, kam nepieciešama starpdomēnu pieredze. Šiem nākamās paaudzes sensoriem bieži nepieciešama īpaša pieeja datu apstrādei, kas panākama, izstrādājot specializētus silīcija aparatūras (čipu) risinājumus.
ISS Laboratorijas piedāvājums ir balstīts uz mūsu unikālajām, grūti iegūstamajām prasmēm (digitālās shēmas projektēšana, digitālā signāla apstrāde, zema līmeņa programmēšana un System-on-Chip ierīces). Līdz ar to, izmantojot mūsu ilgtermiņa ieguldījumus prasmēs, mēs izmantojam tehnoloģisku abstrakciju kopumu, kas ir labi piemērots jaunu, mūsdienīgu sensoru izstrādei. Mūsu zināšanas digitālo shēmu projektēšanā un mikroshēmu arhitektūrās ļauj mums izveidot sensoru vadību un datu pirmapstrādi ļoti zemā līmenī, savukārt mūsu sistēmas un lietojumprogrammu līmeņa iegultās programmatūras zināšanas ļauj mums paaugstināt tehnoloģiju gatavības līmeni, vienlaikus nodrošinot efektīvu saskarni reālās pasaules lietojumprogrammām. Attiecīgi esam nodibinājuši sadarbību ar fiziķiem, kuri prasmīgi izmanto fiziskās pamatparādības, lai attīstītu sensora spējas. Mēs papildinām viņu prasmes, turpinot pilnveidot tehnoloģiju un integrējot to dažādos lietošanas gadījumos, būtībā mazinot plaisu no nozares.
Gadu gaitā esam izstrādājuši un izstrādājuši dažādas uztveres sistēmas, tostarp stereo dziļuma kameras, 360 grādu telpiskās lidojuma laika kameru sistēmu, zemu izmaksu infrasarkanās kameras vadību un pirmapstrādi, un jaunākā ir kvantu sensora izstrāde magnētiskā lauka mērīšanai. Sensors ir sarežģīts. Tajā ir iekļauta analogā elektronika mikroviļņu ģenerēšanai un paraugu ņemšanai, digitālā elektronika pirmapstrādei un kontrolei, kā arī lietojumprogrammu līmeņa programmatūra lietotājiem.
- Mākslīgais intelekts heterogēnās vienčipa sistēmās
Laboratorijas priekšrocība ir aktīvā iesaistīšanās mašīnredzes izpētē apvienojumā ar pieredzi mikroshēmu digitālo shēmu projektēšanā nodrošina nepieciešamo pamatu mākslīgā intelekta paātrinātāju izstrādei. Liela apjoma strukturētu un nestrukturētu datu interpretācija ir kļuvusi par mūsdienu informācijas tehnoloģiju neatņemamu sastāvdaļu. Tomēr tradicionālā fon Neimaņa arhitektūra cīnās, lai efektīvi apstrādātu mašīnmācīšanās algoritmu skaitļošanas prasības.
Lai to risinātu, neviendabīgas vienas mikroshēmas sistēmas ļauj integrēt AI optimizētu skaitļošanu tieši silīcija aparatūrā. Izmantojot jaunākos sasniegumus mašīnredzes jomā, mūsu laboratorija izstrādā digitālās skaitļošanas shēmas vienas mikroshēmas sistēmās, panākot īpaši zemas jaudas reāllaika mašīnmācīšanās iespējas. Mūsu pielāgotās neironu apstrādes vienības (NPU), kas ieviestas pārkonfigurējamā FPGA sistēmā, atrisina unikālas problēmas, piemēram, Spiking Neural Network (SNN) paātrinājumu.
Šai mazjaudas, augstas efektivitātes pieejai liela mēroga datu interpretācijai ir nozīmīgi pielietojumi ar baterijām darbināmās ierīcēs, tostarp dronos, mobilajā robotikā un elektriskajos transportlīdzekļos. Mēs izstrādājam uzlabotus algoritmus, lai apstrādātu pārejošus datus no jaunām redzes tehnoloģijām, tostarp notikumu kamerām, nākamās paaudzes MIMO radariem un ToF sensoriem. Mūsu mērķis ir uzlabot nākamās paaudzes redzes sensoru sistēmu inteliģenci.
- Skaitļošanas paātrinātāji un to integrācija
Prasme realizēt algoritmus digitālajā loģikā dod unikālu iespēju uzlabot praktiski jebkuru mūsdienu tehnoloģiju. Tomēr silīcija aparatūras risinājumu izstrāde ir salīdzinoši dārgāka nekā konvencionālā programmatūras izstrāde, jo nepieciešama apjomīgāka speciālistu apmācība, garāki tehnoloģijas izstrādes un testēšanas cikli, kā arī nepieciešams tehnoloģiju integrēt ar pārējo sistēmu. ISS Laboratorijai ir pieredze plašu tehnoloģijas abstrakciju loku pārvaldībā, ietverot elektronikas izstrādi, digitālo shēmu projektēšanu, operētājsistēmu inženieriju, dziņu (draiveru) izstrādi, programmatūras izstrādi, algoritmu jaunradi un pat veselu sistēmu projektēšanu. Minētās kompetences ļauj veiksmīgāk nodot paātrinātāju tehnoloģijas industrijai, līdz ar to ISS uztur risinājumu paātrinātāju integrēšanai tehnoloģijās balstītas uz konvencionālo aparatūru (vairāk informācijas: https://www.edi.lv/solutions/silhouse-paatriniet-savu-masinredzes-risinajumu/)
Atslēgas vārdi
– jaunu sensoru izstrāde
– signālu apstrāde
– viedie sensori
– iegultās viedās sistēmas
– digitālās shēmas
– paātrinājums
– paralēla datu apstrāde
– reāllaikā
– HSoC, SoC, FPGA
– kvantu sensors
Nesenie projekti
-
Inteliģentas, drošas un droši saistītas elektriskās mobilitātes risinājumi: Ceļā uz Eiropas zaļo kursu un ērtāku mobilitāti (EcoMobility) #ChipsJU
-
Uz kvantu mērījumu informācijas balstīts mākslīgais intelekts izkliedētās reāllaika robežskaitļošanas sistēmās (A-IQ Ready) #ChipsJU
-
Uzticams darbības mūžs aprites ekonomikai (ARCHIMEDES) #ChipsJU
-
Informācijas tehnoloģijas, aiziet! (Go IT!) #Horizon Europe
Publikācijas
Laboratorijas vadītājs
Laboratorijas darbinieki
