中国科学家在碳纳米管晶体管技术上取得重大突破
08/26/2024, 12:06 AM UTC
中国科学家宣称碳纳米管晶体管取得突破 — Gate All Around设计提升AI性能Chinese scientists claim carbon nanotube transistor breakthrough — AI performance boosts from Gate All Around design
➀ 北京大学的中国科学家开发了业界首个使用碳纳米管晶体管的张量处理单元（TPU）。➁ 该TPU具有99.9999%的半导体纯度，在MNIST图像识别中可达到高达88%的准确率，仅消耗295 µW的功率。➂ 研究人员认为，通过微调GAA FET的对齐和增加处理单元的位容量，可以进一步提高芯片的效率和计算能力。➀ Chinese scientists from Peking University have developed the industry's first tensor processing unit (TPU) using carbon nanotube transistors. ➁ The TPU features a 99.9999% semiconductor purity and can achieve up to 88% accuracy in MNIST image recognition while consuming only 295 µW of power. ➂ The researchers believe there is potential for further improvement by fine-tuning the alignment of GAA FETs and increasing the processing unit's bit capacity.
大家好，欢迎收听我们的科技播客节目。今天，我们要聊的是中国科学家在半导体领域的一项重大突破。来自北京大学的研究人员声称，他们已经构建了业界首个采用碳纳米管晶体管的张量处理单元，也就是TPU。 首先，让我们了解一下碳纳米管晶体管的重要性。这种晶体管本质上是Gate All Around，即GAA场效应晶体管，可以应用于几乎所有领域，并具有GAA晶体管的所有优点，如增强的性能和功率控制以及减少的漏电流。三星已经在其3nm级工艺技术中使用了GAAFETs，但到目前为止，这一生产节点主要用于相当简单的加密货币挖矿芯片。 接下来，我们来看看这项技术的具体成果。北京大学的研究人员使用这种包含碳纳米管或GAAFET的工艺技术，构建了一个小型的TPU。根据发表在《自然》杂志上的论文描述，这个TPU基于3,000个碳纳米管场效应晶体管，能够进行能量高效的卷积操作和矩阵乘法。它采用了一种脉动阵列架构，允许并行2位整数乘积累加操作。 特别值得一提的是，使用这种TPU的五层卷积神经网络在MNIST图像识别中可以达到高达88%的准确率，同时仅消耗295 µW的功率。这得益于优化的纳米管制造工艺，确保了99.9999%的半导体纯度和超清洁表面，从而实现了高电流密度和一致性能的晶体管。 尽管我们谈论的是使用180 nm级工艺技术的GAAFETs，这种TPU的实际应用性至少可以说是有限的。然而，使用一个工作中的TPU电路，研究人员现在可以改进工艺技术，这对于中国半导体能力的进一步发展至关重要。 好了，今天的节目就到这里。感谢大家的收听，我们下次节目再见。---
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