現(xiàn)在的智能手機(jī)，功能是越來(lái)越強(qiáng)，拍照是越來(lái)越清晰，但有個(gè)“老大難”問(wèn)題，就是續(xù)航問(wèn)題依舊沒(méi)能得到完美解決！

每天早上滿(mǎn)電出門(mén)，一頓地鐵刷下來(lái)，電量就掉了一截；周末出去逛個(gè)街，還得滿(mǎn)世界找共享充電寶。

這背后的罪魁禍?zhǔn)纂y道就是電池的原因嗎？事實(shí)上現(xiàn)在的電池容量已經(jīng)夠大了，但續(xù)航依舊沒(méi)能提升很大。

其實(shí)這事兒就不能全怪電池，因?yàn)槭謾C(jī)使用的芯片，本身也是個(gè)“電老虎”，如果能夠從芯片層面實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，那么續(xù)航確實(shí)有望大幅提升。

最近，有一則從北京大學(xué)傳來(lái)的重磅消息，可能要徹底改變這個(gè)局面了！這消息有多硬核？它可能直接關(guān)系到我們未來(lái)是不是能徹底跟“一天一充”說(shuō)拜拜。

這到底是個(gè)啥技術(shù)？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是給芯片“換個(gè)腦子”。

先給大家打個(gè)比方，現(xiàn)在的電腦和手機(jī)處理器是怎么工作的呢？它里頭有兩個(gè)核心部門(mén)：一個(gè)是負(fù)責(zé)思考計(jì)算的“大腦皮層”，也就是計(jì)算單元，另一個(gè)是負(fù)責(zé)記東西的“海馬體”，這是存儲(chǔ)單元。

但這倆單元不在一塊兒辦公，中間隔著一大段距離，這時(shí)大部分的時(shí)間和電量，都浪費(fèi)在這來(lái)回跑的路上了！

這也就是為什么現(xiàn)在的芯片雖然算得快，但依然很費(fèi)電，因?yàn)槌^(guò)一半的能量都消耗在了數(shù)據(jù)的搬運(yùn)過(guò)程中。

其實(shí)科學(xué)家們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)了這個(gè)痛點(diǎn)，于是想出了一個(gè)絕妙的點(diǎn)子，這就催生了一種革命性的元器件，鐵電晶體管。

它的厲害之處在于，既能像CPU一樣進(jìn)行計(jì)算，又能像內(nèi)存一樣存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了傳說(shuō)中的“存算一體”。

而且，它還有個(gè)超能力，就是即使斷電了，存在里面的信息也不會(huì)丟！

聽(tīng)起來(lái)是不是完美？但現(xiàn)實(shí)很骨感，這個(gè)“鐵電晶體管”有個(gè)致命的短板，就是“胃口”太大，操作電壓太高。

它想吃一口電，得用5伏甚至更高的電壓，而咱們現(xiàn)在的邏輯芯片正常工作只需要0.7伏左右。

這就像整個(gè)團(tuán)隊(duì)都在用節(jié)能燈，結(jié)果這哥們兒非要開(kāi)個(gè)高功率探照燈，功耗瞬間爆炸，根本沒(méi)法在實(shí)際的芯片里應(yīng)用。

面對(duì)這個(gè)世界級(jí)難題，北京大學(xué)電子學(xué)院的邱晨光研究員和彭練矛院士團(tuán)隊(duì)，這次是真的放大招了。他們是怎么做的呢？

他們瞄準(zhǔn)了晶體管里一個(gè)特別關(guān)鍵的柵極部件，你可以把這個(gè)柵極想象成控制電流通過(guò)的“大門(mén)”。以前這扇門(mén)比較大，想讓它管住高電壓下的鐵電材料，需要使很大的勁兒。

而北大團(tuán)隊(duì)這次干了一件堪稱(chēng)“刀尖上跳舞”的精細(xì)活，他們硬是把這扇“大門(mén)”的尺寸，縮小到了驚人的1納米！

1納米是什么概念？咱們的一根頭發(fā)絲直徑大約是8萬(wàn)納米。你把這個(gè)數(shù)字除以8萬(wàn)，大概就能感受到這個(gè)尺度有多極限了。

在納米世界里，當(dāng)尺度小到一定程度，就會(huì)出現(xiàn)奇妙的物理效應(yīng)，他們正是利用這種極限的尺寸，制造了一個(gè)極其局域、極其強(qiáng)大的“電場(chǎng)”，就像用一根極細(xì)的針去觸碰開(kāi)關(guān)，只需要一丁點(diǎn)力氣，就能產(chǎn)生巨大的效果。

這項(xiàng)研究也不只是停留在研究層面，而是已經(jīng)得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這項(xiàng)結(jié)果更是讓整個(gè)業(yè)界都為之振奮。

首先，他們成功地把鐵電晶體管的操作電壓，從高高在上的5伏以上，一舉拉低到了0.6伏！這個(gè)電壓，終于能和咱們現(xiàn)在最先進(jìn)的邏輯芯片愉快地“玩�！绷�。

其次，它的能耗低到了令人發(fā)指的地步，比目前國(guó)際上最好的同類(lèi)成果還要低上一個(gè)數(shù)量級(jí)。更關(guān)鍵的是，它的電壓效率突破了理論極限，達(dá)到了驚人的125%。

這意味著那個(gè)曾經(jīng)因功耗過(guò)高而被判“死刑”的“存算一體”技術(shù)，被北大團(tuán)隊(duì)用一根“1納米的神奇之針”給救活了，而且是在超低功耗模式下的完美復(fù)活！

那么，這項(xiàng)技術(shù)如果真的走出實(shí)驗(yàn)室，來(lái)到我們身邊，會(huì)發(fā)生什么？可能你的手機(jī)不再是“一天一充”，你的智能手表再也不用為了省電關(guān)掉各種監(jiān)測(cè)功能等等。

當(dāng)然，咱們也得理性看待，從實(shí)驗(yàn)室的驚艷亮相，到走進(jìn)工廠(chǎng)大規(guī)模量產(chǎn)，再到裝進(jìn)你的手機(jī)里，這中間還需要很長(zhǎng)的一段路要走，還需要解決材料、工藝、成本等一系列工程化難題。

但無(wú)論如何，北大團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究，無(wú)疑是為整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)打開(kāi)了一扇全新的大門(mén)。

它證明了=在通往更低功耗、更高性能的道路上，中國(guó)人走在了世界的最前沿。下一次當(dāng)你的手機(jī)彈出低電量提醒時(shí)，或許可以多一份期待，因?yàn)楦淖兯募夹g(shù)或許已經(jīng)來(lái)了。