Исследователи из Пекинского университета и Китайской академии наук разработали транзисторы размером 1 нанометр — меньше ширины молекулы ДНК. Новая технология позволяет снизить энергопотребление чипов искусственного интеллекта примерно в десять раз по сравнению с предыдущими аналогами, объединяя функции хранения и обработки данных по принципу работы человеческого мозга.
Архитектура, повторяющая принцип работы мозга
В отличие от традиционных кремниевых микросхем, где память и вычислительные блоки разделены, новые транзисторы совмещают обе функции. Это устраняет необходимость постоянного перемещения данных между блоками, что снижает энергопотребление и тепловыделение. Такой подход напоминает архитектуру нейронных сетей головного мозга, где обработка и хранение информации происходят в одной структуре.
Решение проблемы высокого рабочего напряжения
Основным препятствием для внедрения подобных транзисторов ранее являлось высокое рабочее напряжение — около 1,5 В, в то время как современные логические схемы функционируют при напряжении ниже 0,7 В. Китайские специалисты преодолели это ограничение, применив передовые методы обработки и уменьшив размер управляющего электрода до одного нанометра. Атомарная точность позволила добиться рабочего напряжения всего 0,6 В и времени отклика 1,6 наносекунды.
По мнению разработчиков, технология заложит основу для создания энергоэффективных центров обработки данных и высокопроизводительных чипов для искусственного интеллекта. Кроме того, она открывает перспективы для производства процессоров с топологическими нормами менее одного нанометра, что может стать следующим шагом в развитии микроэлектроники.