Китай успешно освоил производство 1-нм чипов

Ученые Пекинского университета только что объявили о крупном прорыве в полупроводниковой промышленности, успешно изготовив транзистор размером всего 1 нанометр (1 нм). Это достижение не только преодолевает физический барьер, существовавший последние 70 лет, но и полностью решает проблему энергоэффективности сверхмалых чипов.

На протяжении семи десятилетий миниатюризация электронных компонентов сдерживалась ограничениями по рабочему напряжению. Хотя ученые могут создавать чрезвычайно маленькие компоненты, для их работы часто требуется напряжение выше 1,5 В. Это высокое напряжение приводит к несовместимости с логическим ядром микросхемы, что влечет за собой значительные потери энергии и увеличение задержки при обработке данных.

Для преодоления этого ограничения исследовательская группа Пекинского университета применила металлические углеродные нанотрубки в качестве управляющих затворов. Когда размер затвора был уменьшен до 1 нм, сильный эффект фокусировки электрического поля позволил транзистору стабильно работать при напряжении всего 0,6 В. Это первый случай, когда сверхмалый транзистор достиг уровня напряжения, идеально совместимого с основными технологическими компонентами микросхемы.

Примечательно, что исследовательская группа обнаружила явление, противоречащее обычной закономерности: чем меньше становятся компоненты, тем выше их производительность и стабильность. Это открывает огромный потенциал для создания портативных электронных устройств с более длительным временем автономной работы и более высокими характеристиками.

Этот прогресс особенно важен для развития искусственного интеллекта (ИИ). Новое поколение транзисторов позволяет выполнять вычисления непосредственно в месте хранения данных, вместо постоянного перемещения данных между памятью и процессором. Этот механизм устраняет «барьер памяти» — самое большое препятствие, ограничивающее возможности современных чипов для ИИ.