北京大学电子学院科研团队在芯片技术领域取得重大突破，成功研制出全球尺寸最小、功耗最低的铁电晶体管。这项成果为解决人工智能芯片发展中的关键瓶颈提供了全新方案，相关论文已发表于国际权威期刊《科学·进展》。
当前人工智能算力提升面临核心挑战——数据存储与计算单元的物理分离导致"内存墙"效应。传统芯片架构中，处理器与存储器之间频繁的数据交换消耗大量能量，严重制约了计算效率的提升。这一技术瓶颈已成为制约AI芯片性能突破的关键因素。
研究团队开发的铁电晶体管（FeFET）突破了传统器件的二元功能限制，通过将存储与计算功能集成于单个晶体管，实现了真正的"存算一体"架构。这种创新设计使芯片能够直接在存储单元完成计算操作，大幅减少了数据搬运带来的能耗损失，为神经形态计算发展开辟了新路径。
科研人员通过独特的纳米栅极工程，将晶体管物理栅长压缩至1纳米的原子级精度。这种极限尺寸设计在铁电层内部构建出超强电场，使得器件仅需0.6伏特极低电压即可完成极化状态切换。相比国际同类产品，该技术将工作能耗降低了一个数量级，创造了铁电晶体管能效新纪录。
实验数据显示，新型器件在保持优异可靠性的同时，开关速度达到纳秒级别。这种特性使其既能满足数据中心对高能效计算的需求，也可为自动驾驶、智能终端等场景提供算力支撑。研究团队表示，通过进一步优化材料体系，器件性能仍有显著提升空间。
业内专家指出，这项突破标志着我国在新型存储器领域取得重要进展。基于该技术的高能效芯片方案，有望推动人工智能计算架构向更高效、更集成的方向发展，为构建下一代智能计算系统奠定关键技术基础。
