韩国研发3D堆叠AI芯片利用快慢层识别时序运动

韩国科学技术院权智敏教授团队联合蔚山科学技术院与浦项工科大学研究人员，在《先进材料》期刊发表论文，成功研发出一种基于固态离子凝胶的三维多时间尺度储层架构AI芯片。该突破旨在解决可穿戴设备在低功耗下实时分析运动与生理信号的技术瓶颈。 传统离子器件多依赖液态材料，难以精密堆叠。团队创新性地将含离子聚合物矩阵固化成薄膜，制成碳纳米管离子门控晶体管。通过精确调控离子浓度与薄膜厚度，研究人员使器件分别呈现快慢不同的离子动力学特性，将信号延迟转化为天然的时间记忆。将快慢层垂直堆叠后，该三维架构可在单一硬件平台上同步处理即时动作与历史累积信号。 实验显示，该芯片成功区分16种连续时序输入模式，在动态手写数字识别模拟任务中验证准确率超过90%。此外，器件已在4英寸晶圆与柔性基底上完成制造，电气性能在55个月内保持高度稳定，证明其具备晶圆级量产与高密度集成可行性。研究团队指出，该技术可兼容现有薄膜半导体工艺，未来有望集成于智能手表等低功耗终端，实现复杂时序数据的端侧原位处理，为下一代生物传感与可穿戴计算开辟新路径。