FeFET存儲器使用的鐵電材料，可以在兩種極化狀態(tài)之間快速切換。與論文里面提到的其他技術(shù)一樣，它可以在低功耗下提供高性能，同時(shí)還具有非易失性的附加優(yōu)勢，F(xiàn)eFET有望成為新一代閃存器件。
FeFET主要原理是在現(xiàn)有的邏輯晶體管上采用基于氧化鉿基的High-K(高K)柵電介質(zhì)+metal Gate(金屬柵)電極疊層技術(shù)，然后將柵極絕緣體改性成具有鐵電性質(zhì)。FeFET并不是一個(gè)新鮮的事物，早在2008年，日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所與東京大學(xué)就聯(lián)合宣布研發(fā)出FeFET的NAND閃存儲存單元，號稱大幅改良了NAND閃存的性能缺點(diǎn)。不過，到現(xiàn)在十年過去了，F(xiàn)eFET距離成為主流閃存產(chǎn)品仍然還有很長的路要走。
根據(jù)論文作者的說法，F(xiàn)eFET這種類型存儲器的電壓可以通過模擬突觸權(quán)重的方式進(jìn)行調(diào)整，突觸權(quán)重是神經(jīng)形態(tài)計(jì)算的重要元素。FeFET的一大優(yōu)勢是一些鐵電化合物能夠與傳統(tǒng)的CMOS兼容，因此更容易集成到當(dāng)下標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算平臺中。當(dāng)然，F(xiàn)eFET沒有大規(guī)模商用也是因?yàn)槠溥€存在明顯缺點(diǎn)，主要是該技術(shù)還受到DRAM的一些限制，包括伸縮性、泄漏和可靠性等方面都有待提升。IEDM的一篇論文指出，SK 海力士、Lam及其它公司都對外表示，由于外部問題，鐵電鉿材料的實(shí)際開關(guān)速度比原本預(yù)期的要慢。
在商用層面，F(xiàn)raunhofer、格羅方德和NaMLab從2009年就開始了FeFET的研發(fā)，SK 海力士、Lam等也有相關(guān)的研發(fā)計(jì)劃。
突觸晶體管
與論文中提到的其他技術(shù)不同，突觸晶體管專門用于模擬神經(jīng)元的行為。晶體管是三端子結(jié)構(gòu)，包括柵極、源極和漏極。柵極使用電導(dǎo)將突觸權(quán)重傳遞到通道，而源極和漏極用于讀取該權(quán)重。電解質(zhì)溶液用于調(diào)節(jié)通道的電導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)形態(tài)功能的核心模擬行為。
中國國內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)在突觸晶體管的研發(fā)上有著不錯(cuò)的進(jìn)展。2017年，中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家實(shí)驗(yàn)室（籌）磁學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室M06采用二維材料α-MoO3單晶薄片作為溝道材料制備了一種三端阻變器件，利用離子液體作為柵極，施加電場在二維材料間隙層中注入氫離子，實(shí)現(xiàn)了α-MoO3溝道電阻在低能耗條件下的多態(tài)可逆變化。在此基礎(chǔ)上，研究人員通過改變脈沖電場觸發(fā)次數(shù)、寬度、頻率和脈沖間隔，成功模擬了生物學(xué)中的神經(jīng)突觸權(quán)重增強(qiáng)和減弱過程、短時(shí)記憶至長時(shí)記憶的轉(zhuǎn)變、激發(fā)頻率依賴可塑性（SRDP）和STDP等行為。
論文作者指出，突觸晶體管擁有“卓越的性能”，甚至可能比生物等效物更好。不過，這項(xiàng)技術(shù)仍處于早期研究階段，目前的實(shí)現(xiàn)方式在耐久性、速度和電解質(zhì)方面都受到限制。此外，突觸晶體管從未被證明可以作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連貫地工作。
總的來說，論文中提到的這些技術(shù)都有潛力來“顯著提高計(jì)算速度，同時(shí)降低功耗”。論文作者承認(rèn)每種技術(shù)都有自己特定的優(yōu)勢和劣勢。他們認(rèn)為，至少在可預(yù)見的未來，任何人工神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)仍然必須依賴CMOS電路來作為外圍組件。作者在論文中這樣寫道：“為了使神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)能夠自立，這些新設(shè)備技術(shù)必須突飛猛進(jìn)?！?“這些技術(shù)是仍然需要持續(xù)發(fā)展的領(lǐng)域，通過材料科學(xué)家、設(shè)備工程師、硬件設(shè)計(jì)師、計(jì)算機(jī)架構(gòu)師和程序員之間的強(qiáng)有力合作將有助于促進(jìn)跨學(xué)科對話，以解決神經(jīng)形態(tài)計(jì)算領(lǐng)域面臨的諸多挑戰(zhàn)?！?/span>
