中國開發了世界上首個晶圓級二維半導體FPGA技術

最近,復旦大學與邵新實驗室聯合研究團隊,由彭周鵬和鮑文中帶領,在二維半導體集成電路領域取得了又一項全球領先的突破——開發出全球首個使用晶圓級二維半導體材料制造的現場可編程門陣列(FPGA)。研究結果發表在《國家科學評論》上。
據樂誠發布,該芯片利用二維半導體材料實現低功耗運行、可重構性和高可靠性,為下一代智能計算和航天電子提供了新的硬件解決方案。
FPGA集成了約4000個晶體管,標志著二維半導體從簡單邏輯電路向復雜可重構功能系統的歷史性飛躍。與團隊早期的“Infinity”芯片——全球首款基于二維半導體材料的32位微處理器采用全數字設計不同——新的FPGA將2T存儲單元集成到二維數字工藝中,實現了基于二維材料的不同電路類型的單帶輸出集成。
在可靠性方面,2D FPGA的核心邏輯模塊在暴露于總電離劑量10 Mrad后仍保持完全功能,顯著減少了對空間系統中重屏蔽的依賴。利用行業標準的設計流程,研究團隊已經驗證了該芯片在單一設備上的可重構性和實用性。
除了航空航天應用外,該芯片還適用于人工智能推理、邊緣計算和物聯網設備。其可重構架構允許用戶通過硬件描述語言快速編程邏輯功能,消除了定制ASIC的高成本和漫長開發周期,加快了上市時間。特別是在AI工作負載方面,FPGA可重構支持AI模型的硬件加速,幫助克服“內存墻”,提升整體能效。












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