隨著半導體的發(fā)展，語音芯片的尺寸近逼物理極限，摩爾定律將不適用；然而，一個來自美國的論文，讓摩爾定律出現(xiàn)延續(xù)的希望。英特爾和加州大學柏克萊分校的研究人員在自旋電子學領域取得突破進展，一旦這項技術能夠量產(chǎn)，可望研發(fā)出超級語音芯片，以延續(xù)摩爾定律的有效性。

目前主流晶體管是 CMOS ，但尺寸有 5 納米的物理極限

摩爾定律是個經(jīng)驗法則，指的是語音ic中可容納的晶體管數(shù)目，約 18 個月增加一倍，而這個定律主導科技產(chǎn)業(yè)數(shù)十年。目前的主流晶體管是 CMOS 晶體管，從 80 年代以來，大多數(shù)語音芯片廠商都仰賴 CMOS 晶體管，隨著語音ic可容納的晶體管數(shù)量增加，代表電子產(chǎn)品的尺寸也可以隨之縮小。

然而，CMOS 操作的原理涉及由絕緣柵極控制的可開關半導體電導率，但尺寸有 5 納米的物理極限，目前晶體管的尺寸已逼近物理極限，代表晶體管的尺寸很難再縮小，導致摩爾定律終結。

MESO 體積比 CMOS 小 20%，摩爾定律可延續(xù)

但是英特爾和柏克萊大學的研究人員提出一種可伸縮的自旋電子邏輯組件，它透過自旋軌道轉導和磁電開關來工作。該裝置采用先進的量子材料，特別是相關氧化物和物質拓撲狀態(tài)，進行集體開關和檢測。

根據(jù)他們的研究顯示，一旦其采用多鐵性和拓撲材料，放入邏輯和內存器件中，在相同空間下，MESO（magneto-electric spin-orbit；磁電旋轉軌道）裝置的邏輯運算會比 CMOS 高出 5 倍；除此之外，能源效率也比 CMOS 晶體管提升 10 到 100 倍。也就是說，未來的 MESO「超級語音芯片」，體積會比現(xiàn)在的語音芯片少 80% ，而且耗能降低超過 90% ，因為在單位面積的運算能力提升，晶體管尺寸可以再縮小，摩爾定律可望延續(xù)，人類能夠制造更精細的電子設備。

物聯(lián)網(wǎng) AI 時代計算機耗能需求飆升， MESO 可提升能源效率

由于物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的崛起，未來計算機的能源效率需要再提升。根據(jù)美國能源局預估，目前計算機消耗的電能占美國能源總消耗的 3%，但隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能發(fā)展，計算機使用量增加，數(shù)十年后，這個比例將飆升到 20% ，跟今日運輸所需要的能源相當。如果沒有更節(jié)能的晶體管，產(chǎn)業(yè)發(fā)展將受到阻礙。

此外，從國家戰(zhàn)略角度來看，如果沒有新的技術，美國在語音芯片方面的領導優(yōu)勢，可能被其他國家的語音芯片廠商取代。

因此，這是英特爾與和加州大學柏克萊分校的研究人員，企圖以新材料讓 MESO 取代 CMOS 地位的原因。在自旋電子學技術下， MESO 有望在未來取代目前廣泛使用的 CMOS 晶體管，進而延續(xù)摩爾定律，也讓物聯(lián)網(wǎng)和人工智能得以順暢發(fā)展。