最近我跟大家分享个超级牛的消息,我们的科学家们造出来一个叫1纳米“记忆开关”的东西。这个开关真的太棒了,把AI芯片和智能设备给弄省电了。你说以后手机待机时间长、物联网传感器电池能用好几年、可穿戴设备不用老充电,这些理想是不是都快要实现了?北京大学电子学院的邱晨光研究员还有彭练矛院士这个团队搞出来一个新玩意儿,叫做“纳米栅超低功耗铁电晶体管”。这个东西特别厉害,就像个特别节能的开关,把数据存储和读取给搞定了。它还是现在国际上功耗最低的铁电晶体管呢。研究结果都在《科学·进展》上发表了。 大家想知道这个开关有多神奇吗?现在芯片有个大问题,CPU处理数据的时候要分开存储和计算,就好比厨子做菜要跑回仓库拿调料一样。来回搬运很费时间也费电啊。铁电晶体管这个东西就是为了解决这个问题的,它能让“仓库”和“灶台”合二为一。计算和存储一块干了,还能断电不掉数据。 可它也有个毛病:操作它需要的电压太高了,没法直接跟外部电路匹配,来回搬数据时要老转换电压。这可是个大麻烦! 研究团队就想出了个好法子解决这个问题:把栅极长度缩小到1纳米。就这么细!一根头发丝的直径才8万到10万纳米。在这个原子级别尺度上,他们造了一个极细的“电场探针”。给这个探针通上电之后就神奇了:电场能量会集中在一点上。只要0.6伏的电压就能轻松拨动开关。 你说说看是不是跟用极细的针把力量集中在一点上一样?一下子就能撬动原本需要大力气才能搬动的东西。 这种设计打破了传统限制,让电压效率提升到125%,第一次突破了铁电材料的理论极限。 这个突破真的很了不起。0.6伏的工作电压比现在主流芯片用的还要低啊!而且能耗比国际最好水平降低了整整一个数量级。这意味着以后我们用手机、自动驾驶仪还有云端服务器都能更省电了。 对于现在飞速发展的AI技术来说,这更是个大福音啊!现在大模型和芯片都是电老虎啊!这种“越小越省电、越小越好用”的新器件给AI突破这堵能耗墙打开了一扇大门。