美国开发出世界上最小晶体管力量

近日，美国劳伦斯伯克利国家实验室研究团队开发出栅极沟道长度仅为1nm的晶体管，该晶体管利用二硫化钼与碳纳米管材料实现。目前，商用晶体管最小长度约为10nm，这一成果刊登于最新一期的《科学》杂志上。

安排床位 长期以来，人们认为以硅为材料的晶体管的物理极限为5nm。当晶体管沟道长度小于5nm时，会因量子隧穿效应而无法正常工作。自集成电路发明以来，单位面积芯片上所容纳晶体管数目每约18个月就会增加一倍(即摩尔定律)，这保证了电子产品的性能呈指数级提升，而价格不断下降。晶体管长度趋近物理极限，引发人们对于摩尔定律失效的担忧。此次1nm晶体管的成功问世，预示着突破摩尔定律的物理极限的可能，但因为其由非硅材料实现，意味着距离真正投入商业使用还有很长的路要走。

目前，面对着摩尔定律逼近物理极限的挑战，各大半导体厂商采取了面向专业化应用的策略，而非专注于通用集成电路。2016年9月，Intel公司收购了专注于计算机视觉的公司 Movidius;Nvidia公司致力于开发用于人工智能与机器学习的专用芯片;英国芯片公司ARM因其在低功耗计算领域的卓越实力而被日本企业SoftBank收购，预计将在物联应用领域有更大投入。未来，更快的计算速度预将通过增加晶体管层数，从而增加晶体管密度来实现，而非单纯缩短晶体管长度。