英特爾正開發量子材料的晶元：尺寸縮減 80％、能耗降低達 97％

新浪科技訊 北京時間12月4日上午消息，據外媒報道，英特爾已在一項名為「自旋電子學」的技術領域取得進展。隨著傳統晶元技術逐漸失去動力，這項技術可取代傳統晶元加速用戶手機、筆記本電腦和智能手錶。

周一，英特爾和加州大學伯克利分校的研究人員公布了他們的自旋電子學研究進展，它可以將晶元元件的尺寸縮小到目前尺寸大小的五分之一，並降低能耗90-97%。一旦商業成功，該技術可為近年來處理性能增長平平的晶元產業帶來巨大的動力。

團隊的研究為一種名為「磁電旋轉軌道」（MESO）的邏輯元件。具體來說，該元件使用氧，鉍和鐵原子的晶格，提供有利的電磁屬性以便外力可存儲並讀取信息。這種元件所需的功率大大小於CMOS晶體管。研究人員還表示，又因為他們無需激活即可保留信息，他們還可以在設備閑置時提供更加節能的睡眠模式。

目前計算機晶元均採用晶體管處理數據。自旋電子學也可以實現類似的功能，但需要的組件更小更節能。

「我們正努力就下一代晶體管引領行業和學術創新的浪潮，」英特爾組件研究小組的項目負責人Sasikanth Manipatruni在聲明中寫道。

數十億美元的處理器銷量生死攸關——更不用說極度依賴計算機核心的一些——業務關乎無數研究人員正竭力尋找新的晶元技術。幾十年來，晶元始終依賴於互補金氧半導體電路（CMOS）技術。雖然CMOS電子元件仍遵循摩爾定律，但隨著元件大小越來越接近單個原子尺寸，局限性不可避免。

而自旋作為一種量子力學屬性，可以使電子像具有南北極的磁鐵那樣運動，因此可以通過操控場域的方向來存儲和處理數據。英特爾-伯克利的聯合團隊發布的論文即著眼於後者理念，使用自旋電子學實現計算機邏輯。

最近的傳統晶元速度提升很大程度上得益於晶元工程師對專用晶元引擎的投資研究，比如用於圖形或AI計算的晶元引擎。但通用計算速度的大幅提升將有助於更廣泛的軟體運行加速。(小白)

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