中國推進晶圓級二維半導體FPGA研究
中國研究團隊宣布研發出晶圓級二維半導體 FPGA,這一成果可能推動二維材料向實用計算架構拓展邁出重要一步。該器件由復旦大學與紹興實驗室聯合開發,通過晶圓級二維半導體工藝實現了可重構數字邏輯功能。
這項研究具有參考價值,因其聚焦二維半導體集成這一新興技術領域 —— 該領域正因抗輻射、低功耗電子應用,吸引國際社會日益增長的研究關注。
邁向復雜二維半導體系統
據 Yuecheng/Buildface 報道,該團隊將約 4000 個晶體管集成到功能性 FPGA 陣列中,在單一工藝流程內實現了二維數字邏輯與 2T 存儲單元的結合。這一方案不同于早期二維材料原型,后者通常聚焦于孤立邏輯電路或小型微處理器演示器件。
研究人員稱,該器件是首款基于二維材料的晶圓級 FPGA,通過單次流片實現邏輯與存儲單元的統一制造。其架構包含 9 個可配置邏輯塊和近 300 個配置位,可在同一物理器件上編程實現加法器、乘法器、計數器等功能。
對于追蹤先進半導體研究的工程師而言,該項目表明二維材料已超越基礎晶體管演示階段,向更高集成度、系統級結構發展,成熟度顯著提升。
抗輻射特性與目標應用
已發表資料中的測試結果顯示,該器件在總電離劑量達 10 兆拉德的輻射環境下仍能正常工作,表明二維半導體薄膜可能天然具備抗輻射特性,適用于航空航天電子設備。若經獨立研究驗證,這一特性可降低衛星子系統對厚重屏蔽的依賴。
研究團隊還強調其在邊緣人工智能(edge-AI)和物聯網(IoT)負載場景的潛在應用價值。與傳統 FPGA 類似,其可重構架構支持特定 AI 任務的硬件加速或邏輯快速原型開發,有望縮短專用集成電路(ASIC)開發相關的設計周期。
本土生態背景
該項目是紹興實驗室研究平臺的一部分,隸屬于浙江省區域半導體發展計劃。盡管目前仍處于研究階段,相關機構表示后續可能在本地開展工藝優化和中試線評估。
此前該實驗室已推出 “無限 / 無極” 二維半導體芯片,此次 FPGA 研究將范圍從微處理器式邏輯拓展至邏輯 - 存儲混合集成。兩者均被視為推動二維半導體技術向更高工程化、可制造性器件發展的重要進展。












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