这个月,北京大学电子学院的邱晨光团队发布了一篇论文,他们在实验室里搞出了一种特别牛逼的新玩意:1纳米栅长的铁电晶体管。这个大家伙可不得了,把电压直接压到了0.6V,能耗也降到了0.45飞焦每微米,刷新了国际纪录。这个突破一下子就把存算一体的"存储墙"给撕开了口子。存算一体是什么?简单说,就是让逻辑器件和存储器件在同一个芯片上协同工作。现在逻辑芯片的电压是0.7V,而Flash存储却需要5V以上的高压才能擦写数据,中间这个大的落差直接导致芯片得塞一大堆升降压电路,弄得面积大、能耗高、延迟也长。逻辑器件和存储器件加起来占了半导体市场70%以上的份额,可一直是“分灶吃饭”,CMOS逻辑快但掉电就没数据,Flash存储稳定但慢还耗电。这两道墙把芯片性能死死卡住了。邱晨光团队给铁电材料做了个手术:把栅电极缩到1纳米尺度,尖端电场像手术刀一样在铁电层里切割出局域化的强场区。这次实验里,翻转电压从1.5V砍到了0.6V,能耗直接掉了一个数量级。未来这种超低电压的纳米栅铁电晶体管可以直接给数据中心和AI芯片用。只要单晶体管就能搞定存储和计算,芯片的面积、功耗、延迟这三项指标都能优化。