中国科学家开发世界首款碳基AI芯片 - 中国科学家取得突破性进展，开发出世界上第一个碳基微芯片，能够使用革命性的三元逻辑系统运行AI任务 [3] - 该芯片由北京大学和北京邮电大学研究人员牵头开发，标志着半导体技术的重大飞跃 [3] - 新芯片采用碳纳米管(CNT)作为材料，具有出色机械和电气性能 [4] 碳纳米管芯片的技术优势 - CNT由石墨烯片制成，具有优异电导性、稳定性和超薄结构，被视为下一代半导体材料 [5] - 与传统硅芯片不同，采用三进制逻辑系统，可处理三种状态数据，实现更快计算速度和更低能耗 [5] - 三元逻辑系统提高了同一物理空间内的数据传输效率 [6] - 研究团队利用源极栅极晶体管(SGT)概念设计新型碳纳米管晶体管，通过调整栅极电压实现三种电流状态切换 [7] 芯片性能与应用前景 - 基于CNT的神经网络在对手写数字分类时实现完美准确率，展示在AI应用的巨大潜力 [8] - 2020年团队已制作出8英寸CNT晶圆，其集成电路性能优于类似硅基器件 [11] - 新芯片效率高、稳定性强、抗干扰能力强，适合高性能计算、机器学习、AI和低功耗存储设备 [12] - 可应用于物联网设备，其中能源效率是关键因素 [13] 行业现状与发展目标 - 目前CNT芯片在集成密度上仍落后于传统硅芯片，如Nvidia RTX 5090 GPU包含920亿个晶体管 [13] - 中国在全球碳基半导体技术研究领域处于领先地位 [12] - 研究团队目标是在未来10-15年内让碳纳米管芯片成为主流 [14] - 若成功，该技术可取代超级计算机、数据中心、智能手机等设备中的硅基芯片 [14]