四川
据科技日报报道，北京大学电子学院邱晨光研究员—彭练矛院士团队取得重大科技突破，创造性地制备了迄今尺寸最小、功耗最低的铁电晶体管，其物理栅长缩减至极限1纳米，能耗比国际最好水平降低一个数量级，有望为AI芯片算力和能效提升提供核心器件支撑，推动国产AI芯片技术实现跨越式发展。
据悉，铁电晶体管（FeFET）是下一代AI芯片的核心器件，与传统半导体逻辑晶体管不同，其同时兼具存储和计算能力，能够有效提升AI芯片的算力密度、降低能耗，在AI大模型训练、高性能计算等场景具有广泛应用前景。传统铁电晶体管长期存在能耗过高、逻辑电压不匹配等短板，限制了其大规模应用，成为制约AI芯片能效提升的核心瓶颈。
为破解这一技术难题，北大研究团队经过长期攻关，利用纳米栅极结构设计，巧妙解决了铁电材料“改变极化状态”需要高电压高能耗的问题。研究团队持续精进工艺，将铁电晶体管的物理栅长缩减至原子尺度的1纳米，这一精度创下全球同类器件的最小纪录，同时促成铁电层内部形成高强度电场，仅需0.6V电压激发，即可轻松翻转铁电极化，大幅降低器件能耗。
性能测试显示，这款1纳米铁电晶体管的能耗比国际最好水平整整降低了一个数量级，同时具备超高集成度、快速响应等优势，能够有效适配AI芯片高算力、低能耗的核心需求。邱晨光研究员表示，这一技术打破了传统铁电晶体管的物理限制，不仅能为构建高能效数据中心提供核心器件方案，也为发展下一代高算力人工智能芯片奠定关键技术基础，助力国产AI芯片摆脱对海外核心器件的依赖。
业内专家表示，北大团队的这一技术突破，填补了国内原子尺度铁电晶体管领域的空白，打破了国际巨头在AI芯片核心器件领域的垄断，对推动国产AI芯片产业发展具有重要意义。随着下游AI应用市场迅速扩张，AI计算加速芯片的市场需求持续攀升，这款1纳米铁电晶体管的产业化落地，将进一步提升国产AI芯片的核心竞争力，推动AI算力成本持续下降、性能不断提升，助力我国在全球AI芯片赛道中抢占先机。
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