一种基于混合二维-CMOS异质集成系统的抗辐照智能存算平台技术方案

本发明专利技术属于集成电路技术领域，具体为一种基于混合二维‑CMOS异质集成系统的抗辐照智能存算平台。本发明专利技术以拥有优异抗辐照特性的二维存储器为基础构建存储阵列，以成熟且性能稳定的CMOS工艺设计并实现读出电路和神经网络计算电路，并对CMOS电路部分进行冗余设计和辐照加固，最终实现二维存储阵列与CMOS计算电路异质集成的抗辐照智能存算系统，其耐辐照剂量高于10Mrad。本发明专利技术的抗辐照智能存算系统在低地球轨道上能保持稳定的存储和计算能力，且对复杂图像的计算识别准确度保持95％以上。本发明专利技术的基于混合二维‑CMOS异质集成系统的抗辐照智能存算平台提供一种面向辐照环境的智能存算解决方案，其在卫星边缘计算、核电站控制系统等领域拥有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路，具体涉及基于混合二维-cmos工艺的抗辐照智能存算平台的设计与集成。

技术介绍

1、随着现代航天科技的发展，卫星边缘计算由于能够大幅减少星地数据传输频率和容量，有效提高计算能效和时效性，在航空航天、太空经济、物联网以及跨境应急领等域展现出巨大潜力。具体而言，一方面，卫星边缘计算将计算能力部署在距离数据源更近的卫星节点上，显著降低了数据传输延迟，尤其在需要实时响应的场景(如灾害救援、远程医疗、国防安全等)中，能够实现毫秒级的决策支持，避免了依赖地面云数据中心带来的长延迟问题。另一方面，通过在卫星端进行数据预处理和筛选，可大幅减少地面回传的无效数据量，从而节省宝贵的卫星带宽资源，提升带宽利用率，这对沙漠、海洋等偏远地区的通信与计算服务尤为关键。

2、为了实现太空高强度辐照环境下的卫星边缘计算，对硬件电子系统的抗辐照能力和极端环境下的可靠性提出了极高的要求。因此，对于辐照更加敏感的存储单元，采用超薄二维半导体材料作为功能层，其具有超越厚硅薄膜的抗辐照能力。而对于信息处理和计算单元，则采用更加成熟的cmos工艺以保证硬件系统的良本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于混合二维-CMOS异质集成系统的抗辐照智能存算平台，其特征在于，所述抗辐照智能存算平台以抗辐照二维存储阵列、抗辐照CMOS读出电路和抗辐照CMOS计算核为核心组成架构，并采用异质集成的方式集成于单芯片。

2.根据权利要求1所述的基于混合二维-CMOS异质集成系统的抗辐照智能存算平台，其特征在于，其耐辐照剂量超过10Mrad(Si)。

3.根据权利要求1所述的抗辐照二维存储阵列，其特征在于，所述二维存储阵列可采用普通晶体管存储器、浮栅/半浮栅晶体管存储器、铁电存储器、相变存储器、磁性随机存储器、可变电阻式存储器等器件构成，并采用抗辐照二维半导体材料作为有...

【技术特征摘要】

1.一种基于混合二维-cmos异质集成系统的抗辐照智能存算平台，其特征在于，所述抗辐照智能存算平台以抗辐照二维存储阵列、抗辐照cmos读出电路和抗辐照cmos计算核为核心组成架构，并采用异质集成的方式集成于单芯片。

2.根据权利要求1所述的基于混合二维-cmos异质集成系统的抗辐照智能存算平台，其特征在于，其耐辐照剂量超过10mrad(si)。

3.根据权利要求1所述的抗辐照二维存储阵列，其特征在于，所述二维存储阵列可采用普通晶体管存储器、浮栅/半浮栅晶体管存储器、铁电存储器、相变存储器、磁性随机存储器、可变电阻式存储器等器件构成，并采用抗辐照二维半导体材料作为有源层/功能层，抗辐照高阻材料作为衬底。

4.根据权利要求2所述的二维半导体材料，其特征在于，所述二维半导体材料包括石墨烯、二硫化钼、二硫化钨、二硒化钼及二硒化钨等具有半导体特性的二维材料。

5.根据权利要求2所述的二维半导体材料，其特征在于，所述二维半导体材料的制备方法包括化学气相沉积法、原子层沉积法、机械剥离法等。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：鲸鹏二维半导体科技绍兴有限公司，
类型：发明
国别省市：