突破晶体管微缩化瓶颈，新研究有助于构建速度更快、功耗更低的新型芯片

在21世纪的科技浪潮中，半导体技术的进步不断推动着信息时代的发展。特别是在内存处理器领域，全球的研究团队正在探索更高效、节能的新材料和技术。这种探索不仅对增强计算能力至关重要，也是实现更小型、更灵活电子设备的关键。

近年来，二维材料因其独特的物理特性受到研究者的广泛关注。特别是二硫化钼，这种材料以其超薄、高导电性和机械稳定性，被视为微电子技术的革命性突破。

最近,研究人员提出了一种新型内存处理器,这将可能成为推进计算机技术发展的一个重要里程碑。

瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员提出了一种基于二硫化钼的内存处理器，该处理器专用于数据处理中的向量矩阵乘法运算。这种处理器的出现对于数字信号处理和人工智能模型的实现具有重要意义，因为它可以提高数据处理的效率，从而为整个信息通信行业节约大量能源。相关研究成果发表在《自然·电子学》上。

新处理器将1024个元件组合到一个一平方厘米的芯片上，每个元件都包含一个2D二硫化钼晶体管和一个浮动栅极，用于在存储器中存储电荷，以控制晶体管的导电性。这种处理器将处理和内存耦合在一起，从根本上改变了处理器执行计算的方式。

研究人员通过设置每个晶体管的电导率，可以向处理器施加电压并测量输出，从而实现模拟矢量矩阵乘法的一步执行。

二硫化钼的选择在内存处理器的开发中起到了至关重要的作用。与目前广泛使用的半导体硅不同，二硫化钼形成稳定的单层，只有3个原子厚，与周围环境的相互作用微弱。这种薄度为生产紧凑器件提供了潜力。

近年来，国际上在单层二硫化钼的制备方面取得了突破，团队现在可以生产均匀覆盖整个晶圆的二硫化钼均质层。这使得他们能够使用行业标准工具在计算机上设计集成电路，并将这些设计转化为物理电路，为大规模生产打开了大门。

这种基于二硫化钼的内存处理器有望突破晶体管微缩化的瓶颈，构建出速度更快、功耗更低、柔性透明的新型芯片。未来，这种技术可能会为开发低功耗、可穿戴且可弯曲的芯片和显示屏提供可能性。