北京大學電子學院科研團隊在芯片技術領域取得重大突破，成功研制出全球尺寸最小、功耗最低的鐵電晶體管。這項成果為解決人工智能芯片發展中的關鍵瓶頸提供了全新方案，相關論文已發表于國際權威期刊《科學·進展》。
當前人工智能算力提升面臨核心挑戰——數據存儲與計算單元的物理分離導致"內存墻"效應。傳統芯片架構中，處理器與存儲器之間頻繁的數據交換消耗大量能量，嚴重制約了計算效率的提升。這一技術瓶頸已成為制約AI芯片性能突破的關鍵因素。
研究團隊開發的鐵電晶體管（FeFET）突破了傳統器件的二元功能限制，通過將存儲與計算功能集成于單個晶體管，實現了真正的"存算一體"架構。這種創新設計使芯片能夠直接在存儲單元完成計算操作，大幅減少了數據搬運帶來的能耗損失，為神經形態計算發展開辟了新路徑。
科研人員通過獨特的納米柵極工程，將晶體管物理柵長壓縮至1納米的原子級精度。這種極限尺寸設計在鐵電層內部構建出超強電場，使得器件僅需0.6伏特極低電壓即可完成極化狀態切換。相比國際同類產品，該技術將工作能耗降低了一個數量級，創造了鐵電晶體管能效新紀錄。
實驗數據顯示，新型器件在保持優異可靠性的同時，開關速度達到納秒級別。這種特性使其既能滿足數據中心對高能效計算的需求，也可為自動駕駛、智能終端等場景提供算力支撐。研究團隊表示，通過進一步優化材料體系，器件性能仍有顯著提升空間。
業內專家指出，這項突破標志著我國在新型存儲器領域取得重要進展。基于該技術的高能效芯片方案，有望推動人工智能計算架構向更高效、更集成的方向發展，為構建下一代智能計算系統奠定關鍵技術基礎。
