【#我国科学家造出1纳米记忆开关#】北京大学电子学院网站消息，近日，北京大学在非易失性存储器领域取得突破性进展，电子学院邱晨光-彭练矛团队首次提出“纳米栅超低功耗铁电晶体管”。它像一只能量消耗极低的“记忆开关”，能在极低电压下完成数据存储和读取。
团队通过精巧设计铁电存储的器件结构，引入纳米栅极电场汇聚增强效应，研制出可在0.6V超低电压下工作的铁电晶体管，能耗降低至0.45 fJ/μm，并且将物理栅长缩减到1纳米极限，为国际上迄今尺寸最小、功耗最低的铁电晶体管，为构建高性能亚1纳米节点芯片和高算力AI芯片架构提供了更具潜力的新物理机制存储器件。
该突破性成果以“Nanogate ferroelectric transistors with ultralow operation voltage of 0.6 V ”为题，在线发表于Science子刊《科学·进展》(Science Advances)。
逻辑器件和存储器件是构建集成电路的两大底层元器件。逻辑单元构成芯片的“运算与控制中枢”，存储单元构成芯片的“数据仓库”，两者占集成电路市场规模的70%以上。
在摩尔定律的驱动下，逻辑晶体管通过制程微缩和架构迭代，性能不断提升，当前业界已实现2纳米节点逻辑芯片量产，并且CMOS晶体管在0.7V的低电压下工作。然而相比之下，非易失性存储器几十年来性能发展相对滞后，主流的非易失性Flash存储技术难以微缩到先进节点；最为关键的是，Flash存储需要在5V以上高电压下完成数据擦写。
因此，现有芯片必须在逻辑单元和非易失存储之间集成升降压电路以完成工作电压转换，这带来了额外面积开销、能耗增加等一系列问题。更为重要的是，现代AI芯片架构的核心在于数据流优化，逻辑和存储之间的电压不匹配直接导致数据交互不畅通，严重拖累了AI芯片算力，并大幅增加了能耗。
