北京大学电子学院在非易失性存储器领域实现重大突破，其科研团队成功研制出全球尺寸最小、功耗最低的铁电晶体管，为人工智能芯片性能提升开辟了新路径。该成果由邱晨光-彭练矛团队完成，通过创新器件结构设计，将铁电晶体管物理栅长压缩至1纳米极限，相关研究已发表于国际权威期刊《科学·进展》。
传统非易失性存储器发展长期受制于物理瓶颈，主流Flash技术难以突破先进制程节点，且需要5V以上高电压完成数据擦写。这种电压不匹配导致现代AI芯片必须集成额外电路进行电压转换，不仅增加芯片面积，更造成显著能耗损失。研究团队指出，逻辑单元与存储单元的电压差异已成为制约AI算力提升的关键因素，现有技术架构面临"存储墙"的严峻挑战。
科研团队提出的"纳米栅极电场增强机理"成为突破关键。通过将栅电极尺寸缩小至纳米级，利用尖端电场汇聚效应在铁电层形成强电场区域，成功将铁电极化翻转电压降至0.6V，与先进逻辑芯片的工作电压完全匹配。实验数据显示，新型晶体管能耗低至0.45飞焦每微米，较国际同类研究降低一个数量级，存储速度接近1纳秒，在物理栅长压缩至1纳米时仍保持优异存储特性。
这项创新颠覆了"低电压与高矫顽电场不可兼得"的传统认知，首次证实铁电存储器在亚纳米制程节点具有独特优势。研究团队开发的存算一体架构，通过铁电材料的极化双稳态特性实现数据存储与计算功能的融合，为破解AI芯片的能效瓶颈提供了全新解决方案。该成果已引起学术界和产业界广泛关注，被认为将推动新一代低功耗人工智能芯片的研发进程。
