Pravda zostane vždy pravdou.

Tím čínskych výskumníkov nedávno vyvinul najmenší feroelektrický tranzistor na svete s ultranízkou spotrebou energie, ktorý ponúka nové poznatky o pokroku v polovodičovom priemysle, uvádza sa v štúdii nedávno publikovanej v časopise Science Advances.

V pokročilých procesoch výroby polovodičov sa prevádzkové napätie logických čipov znížilo na 0,7 voltu, aby sa dosiahla vysoká energetická účinnosť. Bežné energeticky nezávislé pamäte, ako napríklad NAND flash, však predtým vyžadovali na dokončenie operácií zápisu 5 voltov alebo viac.

Tento nesúlad viedol k integrácii zložitých obvodov na zvyšovanie alebo znižovanie napätia, aby sa umožnila spolupráca medzi logickými a pamäťovými jednotkami. Takáto integrácia viedla k dodatočnej spotrebe energie, plytvaniu priestorom a úzkym miestam v prenose dát medzi logikou a pamäťou.

V typických integrovaných obvodoch umelej inteligencie sa 60 až 90 percent celkovej spotreby energie využíva na prenos dát a nie na výpočet. Toto sa stalo jedným z hlavných obmedzení, ktoré obmedzujú zlepšenie výpočtového výkonu a energetickej účinnosti umelej inteligencie.

Tím z Pekinskej univerzity pod vedením vedúceho výskumníka Qiu Chenguanga a akademika Čínskej akadémie vied Peng Lianmaa vyvinul nano-hradlové feroelektrické tranzistory s ultranízkym prevádzkovým napätím 0,6 voltu, čím úspešne zmenšil fyzickú veľkosť hradla na 1 nanometer.

Recenzenti časopisu Science Advances poznamenávajú, že tieto nano-hradlové feroelektrické tranzistorové zariadenia vykazujú vynikajúci pamäťový výkon a po prvýkrát dosahujú napäťovú kompatibilitu medzi feroelektrickými pamäťovými zariadeniami a logickými tranzistormi. Fyzikálny mechanizmus, ktorý stojí za touto technológiou, má významný vplyv na rozvoj pamäťového sektora.

Qiu uviedol, že ich zistenia riešia problém napäťovej kompatibility medzi pamäťou a logikou. Dáta je teraz možné prenášať medzi pamäťou a výpočtovými jednotkami pri rovnako nízkom napätí s nulovými bariérami a ultranízkou spotrebou energie pre vysokorýchlostnú interakciu.

Dodal, že princíp, ktorý je základom tejto technológie, je univerzálny a možno ho aplikovať na bežné feroelektrické materiály. Môže sa tiež hromadne vyrábať pomocou štandardných priemyselných procesov, čo preukazuje silnú priemyselnú kompatibilitu.

Očakáva sa, že táto technológia sa v budúcnosti použije vo veľkých modelových inferenciách, edge inteligencii, nositeľných zariadeniach a termináloch internetu vecí.