面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的车规级新型非易失存储器的单粒子效应与抗辐射加固设计.

更新时间：2026-09-19 18:15:14 大小：37K 上传用户：江岚查看TA发布的资源 标签：存算一体芯片非易失存储器单粒子效应抗辐射加固车规级芯片 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的车规级新型非易失存储器的单粒子效应与抗辐射加固设计

摘要

随着汽车电子向自动驾驶演进，芯片在太空辐射环境（如高海拔地区、卫星导航）和车载α粒子辐射环境中的可靠性受到关注。新型非易失存储器（STT-MRAM、RRAM、PCM、FeRAM）对辐射的敏感度各异，需要进行系统性的抗辐射评估和加固设计。本文针对车载存算一体芯片的抗辐射需求，系统分析了各新型NVM在重离子、质子和中子辐射下的单粒子效应——包括单粒子翻转（SEU）、单粒子闩锁（SEL）和总剂量效应（TID），提出了针对性的抗辐射加固设计方案，使STT-MRAM的SEU阈值达到100MeV·cm²/mg以上，TID耐受能力达到100krad(Si)以上，为车载存算一体芯片在辐射环境中的可靠运行提供了器件层面的保障。

一、辐射环境与失效机制

1.1 车载辐射源

车载芯片的辐射源主要包括：高海拔地区的宇宙射线中子（在海拔3000米处，中子通量约为海平面的10倍）、车载α粒子源（封装材料中的微量放射性元素）和靠近核设施的γ射线。

1.2 SEU机制

在新型NVM中，SEU的发生机制因器件类型而异：STT-MRAM中，高能粒子穿过MTJ时可能改变自由层的磁矩方向，导致数据翻转；RRAM中，高能粒子可能在介质层中产生额外的氧空位，改变导电细丝的状态。

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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的车规级新型非易失存储器的单粒子效应与抗辐射加固设计

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一、辐射环境与失效机制

1.1 车载辐射源

1.2 SEU机制

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