复旦大学为存算架构提供新思路 有望延展摩尔定律

近日，复旦大学微电子学院教授周鹏、张卫、曾晓洋团队及计算机学院姜育刚教授合作完成的研究成果《小尺寸晶体管架构在可光控逻辑和原位存储器中的应用》在线发表于《自然·纳米技术》。该团队发明了让单晶体管“一个人干两个人的活”的逻辑结构全新原理，在新结构下，不仅晶体管面积缩小50%，存储计算的同步性也进一步提升。若成功产业化，对芯片基础器件的开发提升具有重要意义，将有可能延展摩尔定律。

在冯诺依曼架构下，计算和存储是相互分离的。周鹏教授提到的“所有事项在一个办公室里处理完成”，即新逻辑架构可以通过器件级存算一体路径破解数据传输阻塞瓶颈问题，突破了现有逻辑系统中冯诺依曼架构的限制。

“我们这项研究工作的核心内容是利用原子晶体硫化钼做出新结构晶体管。在此基础上，团队发明单晶体管逻辑结构的新原理，对原子晶体材料具有普适性。”周鹏说，研究团队采用与硅工艺兼容的双栅作为逻辑输入端，通过对创新引入双导电通道加以独立控制，在单晶体管上实现逻辑运算的“与”和“或”。“与”和“或”是构成计算系统的最基本逻辑单元。这一研究工作在逻辑门水平上缩小了50%面积，有效降低成本。“原先需要两个独立的晶体管才能实现逻辑功能，现在只要一个晶体管，相当于一个人干两个人的活。”

周鹏教授也透露了该研究的兴趣源自于目前国家发展对集成电路的重大需求以及学界业界对延展摩尔定律、降低集成电路成本的尝试。