2月24日消息，近日，北京大學電子學院研究員透露，其團隊創造性地制備出了迄今為止尺寸最小、功耗最低的鐵電晶體管，相關研究成果已在線發表于《科學·進展》上，該成果有望為AI芯片算力和能效的提升提供核心器件支撐。
據介紹，當前AI算力普遍面臨“內存墻”問題。在計算過程中，數據的存儲與運算處于不同區域，“隔墻”調用數據的方式嚴重制約了AI芯片性能的提升。
與傳統半導體邏輯晶體管不同，鐵電晶體管（FeFET）同時具備存儲和計算能力。其“存算一體”的特性更符合AI芯片的進化方向，因此被業內視為神經形態計算方面最具潛力的新型基礎器件。
尤為值得關注的是，該團隊通過納米柵極結構設計，巧妙攻克了鐵電材料“改變極化狀態”時需要高電壓、高能耗這一難題。
具體而言，他們將鐵電晶體管的物理柵長縮減到了極限的1納米，這一精度達到了原子尺度。如此一來，鐵電層內部能夠形成高強度電場，僅需極少外部能量（0.6V電壓）的激發，就能輕松實現鐵電極化的翻轉。
這一技術突破打破了傳統鐵電晶體管面臨的物理限制，讓能耗相較于國際最好水平降低了一個數量級。
據了解，這種具有超低工作電壓和極低能耗特性的納米柵鐵電晶體管，不僅能為構建高能效數據中心提供核心器件方案，也為發展下一代高算力人工智能芯片奠定了關鍵技術基礎。
