突破纳米极限！原子级模拟新方法，引领下一代芯片设计革命

背景：随着芯片制程进入3纳米后摩尔时代，微电子器件模拟面临精度与效率无法兼得的困境，传统连续介质模型无法捕捉原子级细节，而第一性原理计算则算力消耗巨大。研究目的：中国科学院半导体研究所汪林望团队提出原子基元泊松求解器（AMPS），旨在实现原子级精度、器件级规模和传统TCAD效率的三重突破，为下一代芯片设计提供革命性工具。结论：AMPS通过“原子基元”思想，将小系统预计算的极化信息迁移至大规模器件，在7纳米硅MOSFET测试中算力需求降低97%，速度提升32倍，并能稳定仿真包含上万个原子的全环绕栅极器件，成功捕捉原子级电势波动和界面粗糙效应，其预测结果与传统TCAD高度吻合，为超尺度器件研发提供了精准高效的新范式。