在人工智能芯片技术领域，一项突破性成果引发了广泛关注。北京大学电子学院研究团队成功研制出全球尺寸最小、功耗最低的铁电晶体管，相关研究论文已在线发表于国际权威期刊《科学·进展》。这项创新为破解AI芯片发展瓶颈提供了关键技术支撑，标志着我国在新型半导体器件领域取得重要进展。
当前AI芯片发展面临的核心挑战在于"内存墙"困境。传统计算架构中，数据存储与运算单元物理分离，导致数据频繁往返传输，严重制约了芯片性能提升。特别是在处理大规模并行计算任务时，这种架构缺陷造成的能耗损失可达总功耗的60%以上，成为制约AI算力发展的关键瓶颈。
研究团队创新性地采用纳米栅极结构设计，将铁电晶体管的物理栅长压缩至1纳米极限尺度。这种原子级精度的制造工艺使铁电层内部形成超强电场，仅需0.6伏特极低电压即可实现铁电极化状态翻转。相比国际同类器件，该技术使工作能耗降低一个数量级，成功突破传统铁电材料高电压驱动的物理限制。
铁电晶体管（FeFET）作为新型存算一体器件，其独特优势在于同时具备数据存储与逻辑运算功能。与传统半导体晶体管需要独立存储单元不同，FeFET可直接在单个器件内完成计算操作，这种架构革新使数据传输路径缩短90%以上，特别适合处理神经网络计算中的矩阵运算任务。
这项技术突破为AI芯片发展开辟了新路径。实验数据显示，采用新型铁电晶体管的芯片阵列，在图像识别任务中能耗降低40%的同时，计算速度提升3倍。研究团队负责人表示，该器件不仅可为构建绿色数据中心提供核心解决方案，其超低功耗特性更使移动端AI设备续航能力获得质的飞跃。
业内专家指出，这项成果标志着我国在神经形态计算器件领域达到国际领先水平。随着制备工艺的持续优化，基于FeFET的存算一体芯片有望在自动驾驶、智能医疗等领域实现规模化应用，为全球人工智能产业发展注入新动能。
