北京大学电子学院的邱晨光研究员、彭练矛院士团队做出了一项重要发现:他们成功造出了一种叫做“纳米栅超低功耗铁电晶体管”的新器件,这玩意儿就是个非常省电的“记忆开关”。给这个小玩意通上电,只需要0.6伏的电压,就能轻松搞定数据存储,比现在主流芯片用的0.7伏还要低。虽然操作电压小,但电压效率能提升到125%,还突破了铁电材料的理论极限。这个开关像一根极细的针,力量集中在一点上,很容易就能撬动原本需要大力气才能搬动的重物。 这根头发丝的直径大约是8万到10万纳米,而团队把晶体管的关键部件——栅极长度缩小到了1纳米。他们用了一种巧妙的办法解决了铁电晶体管操作电压过高的问题,把能量像水流汇聚到针尖一样高度集中在一个点上。现在的数据和运算以前是分开的,就像厨师每次放调料都要跑回仓库拿一样费时费力。这种新器件能把计算和存储合二为一,既省时间又省电,断电了信息也不会丢。 研究成果在线发表于国际学术期刊《科学·进展》。这项突破对于未来的AI芯片和智能设备来说非常关键。未来的智能手机能超长待机、物联网传感器电池能续航数年、可穿戴设备也不用频繁充电,这些美好愿景因为这项技术而加速照进现实。光明日报北京3月3日电(记者晋浩天),这项技术给正在飞速发展的AI技术带来了新希望。现在的大模型和芯片都是“电老虎”,能耗墙成了继续提升算力的最大阻碍。这种“越小越省电、越小越好用”的新器件为突破这堵墙打开了一扇新的大门。如果这项技术走向实用,搭载这种芯片的手机、自动驾驶仪、云端服务器等就能用极少电量完成大量计算和存储任务。 这项突破的意义远不止好看的实验数据这么简单。所需电压过大严重限制了铁电存储器在高能效AI芯片、便携式智能设备等对功耗敏感场景中的规模化应用。团队解决了这个矛盾就在于把栅极长度缩小至1纳米这个原子级别尺度上打造出了一个极细的“电场探针”。当给这个探针通上电时神奇的事情发生了:电场能量高度集中在一个点上。结果就是只需要施加0.6伏的微小电压就能用“四两拨千斤”的方式轻松拨动这个开关完成数据存储。而传统的器件在同样电压下电场能量是分散的根本拨不动开关。