Атомна точність. У Китаї оголосили про розробку найменшого та найбільш енергоефективного транзистора в світі.

Дослідники з Peking University заявили, що створили найменший і найенергоефективніший транзистор у світі -- його керувальний електрод має розмір лише 1 нанометр. Розробка може стати основою для майбутніх чипів штучного інтелекту.

Про це пише видання Interesting Engineering.

Мова йде про ферроелектричні польові транзистори (FeFET), які об'єднують функції зберігання і обробки інформації в одному пристрої. Цей метод відображає принципи функціонування людського мозку і сприяє зменшенню енергетичних витрат.

Сучасні кремнієві чіпи функціонують інакше: пам'ять і обчислення в них ізольовані одне від одного. Під час виконання складних розрахунків дані постійно переміщуються між цими компонентами, що вимагає чимало часу та значних обсягів електроенергії. З розвитком штучного інтелекту, який обробляє великі обсяги даних, ця проблема стала ще більш вираженою — такі системи споживають величезну кількість енергії та створюють значне теплове навантаження.

Ідея створити чипи, які працюють за принципом мозку, існує давно. FeFET вважають перспективними для цього, оскільки вони об'єднують пам'ять і логіку. Проте раніше такі транзистори вимагали високої напруги для запису й стирання даних -- близько 1,5 вольта, тоді як сучасні логічні схеми працюють при напрузі менше 0,7 вольта. Науковці порівнюють це з необхідністю штовхати важкі двері.

Група науковців під проводом Цю Ченгуана з Пекінського університету та Пен Ляньмао з Китайської академії наук внесла зміни в конструкцію транзистора. Застосовуючи передові технології обробки матеріалів, їм вдалося зменшити розмір керуючого електрода до 1 нанометра. Для порівняння, товщина молекули ДНК становить приблизно 2 нанометри, що свідчить про необхідність досягнення неймовірної точності на атомному рівні під час виробництва.

Нова архітектура формує електричне поле в ферроелектричному шарі, що дає змогу знизити робочу напругу до 0,6 вольта. Згідно з інформацією, наданою дослідниками, цей транзистор споживає близько десяти разів менше енергії в порівнянні з попередніми моделями FeFET.

Окрім зниження енергетичних витрат, цей пристрій демонструє високу швидкість роботи, з часом відгуку приблизно 1,6 наносекунди. Університет отримав патент на технологію їхнього виробництва та конструкцію цих чипів.

Вчені поділилися з виданням South China Morning Post, що ця інноваційна технологія може допомогти у створенні енергоефективних дата-центрів та потужних процесорів, а також створити передумови для розробки мікрочіпів із технологічним процесом менше 1 нанометра.