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1纳米的“记忆开关”,撬动AI的未来。

2026年3月,《科学·进展》刊发一项突破:研究人员造出栅极长度仅1纳米的铁电晶体管,一个能量消耗极低的“记忆开关”。

电脑和手机处理器有个天然缺陷:存储和计算是分开的。数据在两个模块间来回搬运,不仅费时,更费电。就像厨师做菜,每放一次调料都要跑回仓库拿一次。次数多了,时间和体力全浪费了。

铁电晶体管被寄予厚望,因为它能把“仓库”和“灶台”合二为一:既能计算,又能存储,断电了信息也不会丢。但它有个致命短板:操作电压太高,功耗降不下来,没法直接匹配外部运算电路。

这项技术突破的关键,在于用一种巧妙办法解决了这个矛盾。把晶体管的关键部件栅极的长度缩小至1纳米,头发丝直径约8万到10万纳米。在这个原子尺度上,他们造出了一根极细的“电场探针”。

通电后,电场能量像水流汇聚到针尖,高度集中在一个点上。只需施加0.6伏微小电压,就能用“四两拨千斤”的方式,轻松拨动开关,完成数据存储。传统器件在同样电压下,电场能量分散,根本拨不动。

0.6伏工作电压,比现在主流芯片的0.7伏还要低;开关能耗比国际最好水平降低了整整一个数量级。电压效率提升至125%,首次突破了铁电材料的理论极限。

如果这项技术走向实用,搭载这种芯片的手机、自动驾驶仪、云端服务器,可用极少电量完成大量计算和存储任务。

对于正在飞速发展的AI来说,这更是一剂良药。如今的大模型和芯片都是“电老虎”,能耗墙已成提升算力的最大阻碍。这种“越小越省电、越小越好用”的新器件,为突破这堵墙打开了一扇新的大门。

未来智能手机实现超长待机,物联网传感器续航数年,可穿戴设备无需频繁充电……这些美好愿景,正因这个1纳米的“记忆开关”加速照进现实。从原子尺度撬动的这场变革,终将改变我们与电子的日常。

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/O8U56EqsI1cjPtIqUinptbrQ0
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