汉阳大学融合电子工学部柳浩天教授研究团队表示，开发了能够在单一晶体管中直接实现并调节Sigmoid与Gaussian两种非线性激活函数的“基于屏蔽栅的激活函数晶体管（Screen-Gate Driven Analog Activation Transistors）”。此次研究为在无需数字电路或复杂CMOS模块的情况下，于器件层面直接实现激活函数运算的世界首创结构，因此作为跨时代模拟AI半导体的核心技术而备受关注。

现有AI半导体为计算激活函数，需要由数十到数百个晶体管构成的复杂CMOS电路或数字运算模块，存在功耗大、电路面积增大的问题。这在必须实现高集成·超低功耗运算的边缘AI半导体中尤其构成重大限制。为了解决该问题，研究团队引入了在晶体管内部插入屏蔽栅（screen gate）的新型双栅结构。由此可在单一器件中自由调节曲线斜率、阈值点、宽度、振幅等，得以实现比现有方式更简单的结构直接生成模拟激活函数。

柳教授团队首先将实现Sigmoid特性的SA-transistor应用于MRI影像分类，使模型准确率由原来的77%提升至84%，并将实现Gaussian特性的GA-transistor应用于环境时间序列数据，使决定系数（R²）从0.82提升至0.93。由两种器件结合制成的硬件型MLP（多层感知器）系统在IRIS数据集实验中也记录了96.7%的准确率，从而证明了在器件层面直接执行激活函数运算的模拟神经网络方式的实用性。

柳浩天教授表示：“此次研究展示了在现有AI半导体中必需的激活函数运算能够在单一器件中直接实现。在低功耗·高集成AI运算、神经形态系统、边缘设备等多种应用领域具有很大的应用可能性。”

此次研究在科学技术信息通信部与信息通信企划评价院的信息通信放送创新人才培养（人工智能半导体高级人才培养）事业支持下进行，研究成果已于上月11月24日发表于材料与电子器件领域国际学术期刊《Advanced Materials》（IF: 26.8，JCR前2.2%）。

该论文《Transistor-Level Activation Functions via Two-Gate Designs: From Analog Sigmoid and Gaussian Control to Real-Time Hardware Demonstrations》中，汉阳大学人工智能半导体工学专业赵俊亨硕博连读课程生为第一作者，李元宇硕博连读课程生·韩英民博士课程生·李元宇硕士课程生为共同第一作者，汉阳大学柳浩天教授与申元俊（成均馆大学）教授、金英俊（加川大学）教授作为通讯作者参与。