垂直双栅神经晶体管

≈3.16 fW 读取功耗

一种基于垂直双栅电解质栅控晶体管的紧凑型低功耗神经晶体管，具备30 nm短沟道与生物级短时记忆特性，可用于实现高能效树突计算。

Xu, Han · 尚大山 · Qing, Luo · An, Junjie · Li, Yue · Wu, Shuyu · Yao, Zhihong · Zhang, Woyu · Xiaoxin, Xu · 窦春萌 · Jiang, Hao · Liyang, Pan · 张续猛 · Wang, Ming · 王中锐 · 唐建石 · 刘琦 · Ming, Liu

Nature Communications 2023

参数信息

沟道长度

30 nm

读取功耗

3.16 fW

读取能量

30 fJ

技术优势

读取功耗飞瓦级

读取功耗约3.16 fW，是目前报道的最低读取功耗之一，比传统方案的皮瓦级低了三个数量级。

能直接做树突计算

器件具有短期记忆特性，可以像神经元树突一样整合输入信号，实现数字和模拟两种树突计算。

能量效率对齐生物水平

单次读取能量约30 fJ，与大脑突触事件的能量相当，为构建与生物能效相当的神经形态硬件铺平道路。

应用场景

• 神经形态计算：用单器件实现树突整合，构建高能效神经网络硬件。
• 低功耗边缘AI：飞瓦级读取功耗，适合在边缘设备上部署AI。
• 仿生传感器：模拟生物声源定位，可用于仿生听觉传感器。
• 人工突触器件：具备短时记忆，可作为人工突触用于脉冲神经网络。