Forskere udviklede ultralavspændingschips (0,6 volt) til AI- og IoT-enheder
Når logik og hukommelse fungerer ved den samme ultralave spænding, bliver dataoverførsel problemfri, hvilket antyder nye effektiviteter i AI-modeller, kantenheder og bærbar elektronik.
Et team af forskere fra Peking University har udviklet en nano-gate ferroelektrisk transistor, der fungerer ved en ultralav spænding på 0,6 volt.Designet formindsker den fysiske størrelse af porten til kun 1 nanometer og tilbyder en vej til at reducere energiforbruget i avancerede halvledersystemer.
Traditionelle logiske chips fungerer ved spændinger omkring 0,7 volt for energieffektivitet, mens almindelige ikke-flygtige hukommelser såsom NAND flash kræver højere spændinger til skriveoperationer.Denne uoverensstemmelse nødvendiggjorde tidligere komplekse spændings-op- eller nedtrapningskredsløb, hvilket øgede strømforbruget, spildte plads og skabte flaskehalse for dataoverførsel mellem logik- og hukommelsesenheder.
De nye nano-gate transistorer er designet til at være spændingskompatible med både hukommelse og logiske enheder.Ved at aktivere dataoverførsel ved den samme lave spænding eliminerer arkitekturen barrierer og reducerer energitab, og adresserer en væsentlig begrænsning i AI-chips, hvor 60 til 90 procent af strømmen ofte bruges på databevægelse frem for beregning.
Anmeldere bemærker, at enhederne udviser stærk hukommelsesydelse, og at det underliggende fysiske princip er universelt, hvilket gør det anvendeligt til almindelige ferroelektriske materialer.Teknologien kan også fremstilles ved hjælp af standard industrielle processer, hvilket fremhæver dens kompatibilitet med storskalaproduktion.
Applikationer til denne udvikling omfatter højhastigheds-inferens i store AI-modeller, edge-intelligens, bærbar elektronik og Internet of Things-enheder, hvor lavt strømforbrug er kritisk.Tilgangen kan hjælpe med at forbedre både beregningseffektivitet og energibæredygtighed i fremtidige halvlederprodukter.
Qiu Chenguang, seniorforsker, Peking University, sagde: "Vores resultater løser udfordringen med spændingsinkompatibilitet mellem hukommelse og logik. Data kan nu overføres ved lav spænding med minimalt energiforbrug til højhastighedsinteraktion."
