【摘要】 在过去的几年里，模拟计算经历了快速的发展，但大多是单一的功能。

在过去的几年里，模拟计算经历了快速的发展，但大多是单一的功能。在平行时空计算和小型化的激励下，Ali Momeni等人[1]提出通过适当地设计空间和时间频率响应，基于可重构石墨烯的多层材料为具有集成功能的时空计算提供了一条有前途的道路。

工作中考虑一个2*2多输入多输出（MIMO）石墨烯多层处理器，其中两个输入/输出对应于时间和空间处理通道。利用石墨烯的可调性构建了一个平面双时空处理器，该处理器可以顺序或同时执行空间和时域信号处理任务。基于石墨烯的多层处理器可以实现用于空间编码图像的边缘检测的各向同性空间微分操作。同时，在时间通道中，当输入信号具有时间变化时，基于石墨烯的多层处理器可以用作微分器或基于石墨烯多层相位器，用于时间脉冲扩展。在研究的第一部分，提出了一种可切换的模拟计算范式，其中所提出的多层可以通过为石墨烯单层选择适当的外部电压在定义的性能之间切换。展示了空间通道中的空间各向同性微分和边缘检测，以及时间通道中的一阶时间微分和具有线性群延迟响应的多层相位器。在论文的第二部分，展示了同步和并行的时空模拟计算。所提出的多层处理器由于其浮栅结构几乎没有静态功耗。利用传输线(TL)模型设计了时空频率传递函数(TFs)，并通过全波仿真验证了所得结果。

[1] Ali Momeni, Kasra Rouhi, Romain Fleury, Switchable and simultaneous spatiotemporal analog computing with computational graphene-based multilayers, Carbon, Volume 186, 2022, Pages 599-611.

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