研究者がAIおよびIoTデバイス用の超低電圧チップ（0.6ボルト）を開発

ロジックとメモリが同じ超低電圧で動作すると、データ転送がシームレスになり、AI モデル、エッジ デバイス、ウェアラブル エレクトロニクスの新たな効率性が示唆されます。

北京大学の研究チームは、0.6ボルトの超低電圧で動作するナノゲート強誘電体トランジスタを開発した。この設計により、ゲートの物理サイズがわずか 1 ナノメートルに縮小され、先進的な半導体システムのエネルギー消費を削減する道が提供されます。

従来のロジック チップはエネルギー効率を高めるために約 0.7 ボルトの電圧で動作しますが、NAND フラッシュなどの主流の不揮発性メモリは書き込み動作に高い電圧を必要とします。この不一致により、以前は複雑な昇圧回路または降圧回路が必要でしたが、これにより消費電力が増加し、スペースが無駄になり、ロジックユニットとメモリユニット間のデータ転送のボトルネックが生じていました。

新しいナノゲート トランジスタは、メモリ デバイスとロジック デバイスの両方と電圧互換性があるように設計されています。同じ低電圧でのデータ転送を可能にすることで、このアーキテクチャは障壁を排除し、エネルギー損失を削減し、電力の 60 ～ 90% が計算ではなくデータの移動に費やされることが多い AI チップの大きな制限に対処します。

査読者は、このデバイスが強力なメモリ性能を示し、基礎となる物理原理が普遍的であるため、主流の強誘電体材料に適用できると指摘しています。この技術は標準的な工業プロセスを使用して生産することもできるため、大規模製造との互換性が強調されます。

この開発のアプリケーションには、低消費電力が重要な大規模 AI モデル、エッジ インテリジェンス、ウェアラブル エレクトロニクス、モノのインターネット デバイスでの高速推論が含まれます。このアプローチは、将来の半導体製品における計算効率とエネルギー持続可能性の両方を向上させるのに役立つ可能性があります。

北京大学の上級研究員であるQiu Chenguang氏は、「今回の発見により、メモリとロジック間の電圧の非互換性という課題が解決されました。現在では、高速相互作用のために最小限のエネルギー消費で低電圧でデータを転送できるようになりました。」と述べています。