北京大学电子学院的彭练矛院士还有邱晨光研究员，这次利用了一种叫FET的晶体管结构，给铁电晶体管的栅极长度缩小到了1纳米的极限。他们通过这种纳米级别的设计，让铁电层内部能产生足够强的电场。结果发现，只要给这个晶体管施加0.6伏特的电压，就能轻松翻转铁电极化的状态。这一方法把铁电晶体管的能耗给降了下来，比国际最好水平低了整整一个数量级。这次研究成果已经刊登在《科学·进展》上了。 为什么这么做呢？因为现在的AI算力遇到了“内存墙”的问题。传统半导体逻辑晶体管在做计算的时候，数据存储和运算这两件事是分开的，这样来回折腾特别影响性能。而铁电晶体管（FeFET）就不一样了，它能把存储和计算合二为一，就像人脑的神经元一样。这种“存算一体”的特性特别符合AI芯片未来的发展方向。 不过传统铁电晶体管也有两个短板：能耗高、电压不合适。为了补上这两个漏洞，邱晨光他们采用了纳米栅极的结构。这种设计就像给电场加了个杠杆，用很低的电压代价就能驱动铁电材料发生反转。北京大学的团队这次把物理栅长压缩到了1纳米这种原子级别的精度，就是为了让这个过程变得更轻松。 邱晨光说这种超低能耗、超低电压的铁电晶体管很有用。它不光能给数据中心提供好的器件方案，也能给下一代高算力的AI芯片打下坚实的技术基础。现在他们正期待着用这种晶体管来打破传统计算架构里“存储”和“计算”分离的那个瓶颈。