Специалисты из Пекинского университета в Китае сообщили о разработке наиболее компактного и экономичного в плане энергопотребления транзистора, что может существенно изменить подход к созданию чипов для искусственного интеллекта. Новые устройства, названные сегнетоэлектрическими полевыми транзисторами (FeFET), совмещают возможности хранения и обработки информации, функционируя по принципу, схожему с работой человеческого мозга. В условиях, когда современная полупроводниковая отрасль испытывает трудности, связанные с увеличивающимся энергопотреблением систем искусственного интеллекта из-за необходимости непрерывной передачи данных между памятью и процессором, данная разработка представляет собой принципиально новый способ решения этой задачи.
Высокое рабочее напряжение, достигавшее 1,5 вольта, долгое время являлось основным препятствием для развития традиционных FeFET-транзисторов, что существенно отличало их от характеристик современной логической элементной базы. Однако исследователи во главе с Цю Чэньгуаном и Пэн Ляньмао нашли способ обойти это ограничение, используя инновационные методы обработки для уменьшения размера затвора транзистора до рекордных одного нанометра. Для наглядности, ширина молекулы ДНК составляет приблизительно два нанометра, что демонстрирует исключительную точность на атомном уровне, достигнутую в ходе работы.
Новая структура транзистора позволила сформировать электрическое поле в сегнетоэлектрическом слое при напряжении всего 0,6 вольта, что обеспечивает в десять раз большую энергоэффективность по сравнению с предыдущими моделями. При этом устройство отличается высокой скоростью работы, характеризующейся временем отклика до 1,6 наносекунды.
Благодаря компактности и высокой эффективности разработки, появляются возможности для создания энергосберегающих центров обработки данных и чипов с повышенной производительностью, а также для дальнейшего уменьшения размеров электроники, до компонентов размером менее одного нанометра. Данная технология уже защищена патентом, принадлежащим Пекинскому университету.