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每秒存取25亿次，史上最快！我国成功研制→

发布时间：2025-04-17 16:30:03

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【导语】复旦大学周鹏/刘春森团队在集成电路领域取得重大突破，成功研制出“破晓（PoX）”皮秒闪存器件，其擦写速度达到亚1纳秒（400皮秒），成为目前世界上最快的半导体电荷存储器件。这一成果不仅将重新定义现有存储技术边界，还有望颠覆现有的存储器架构，推动AI大模型的极速运行和本地部署，进而改变全球存储技术格局并催生全新应用场景。相关研究成果已在《自然》期刊上发表。

实现亚1纳秒闪存

复旦大学在集成电路领域获关键突破

复旦大学周鹏/刘春森团队成功研制“破晓（PoX）”皮秒闪存器件，擦写速度达到亚1纳秒（400皮秒），是人类目(mù)前(qián)掌(zhǎng)握(wò)的(de)最(zuì)快(kuài)半(bàn)导(dǎo)体(tǐ)电(diàn)荷(hé)存(cún)储(chǔ)器(qì)件(jiàn)。

“一(yī)眨(zhǎ)眼(yǎn)，超(chāo)级(jí)闪(shǎn)存(cún)已(yǐ)经(jīng)工(gōng)作(zuò)了(le)10亿(yì)次(cì)，相(xiāng)当(dāng)于(yú)在(zài)光(guāng)走(zǒu)了(le)12厘(lí)米(mǐ)的(de)时(shí)间(jiān)内(nèi)，几(jǐ)千(qiān)个(gè)电(diàn)子(zi)已(yǐ)经(jīng)储(chǔ)存(cún)完(wán)毕(bì)。”周(zhōu)鹏(péng)说(shuō)。

相(xiāng)关成(chéng)果(guǒ)以《亚纳秒超注入闪存》（Subnanosecond flash memory enabled by 2D-enhanced hot-carrier injection）为题，于北京时间4月16日晚间在《自然》（Nature）期刊上发表。

图片来源：复旦大学官网

AI时代，大数据的高速存储至关重要。如何突破信息存储速度极限，一直是集成电路领(lǐng)域最(zuì)核(hé)心(xīn)的(de)基(jī)础(chǔ)性(xìng)问(wèn)题(tí)之(zhī)一(yī)，也(yě)是(shì)制(zhì)约(yuē)AI算(suàn)力(lì)上(shàng)限(xiàn)的(de)关键技(jì)术(shù)瓶(píng)颈(jǐng)。要(yào)实(shí)现(xiàn)大(dà)数(shù)据(jù)的(de)高(gāo)速(sù)存(cún)储(chǔ)，意(yì)味(wèi)着(zhe)与(yǔ)之(zhī)匹(pǐ)配(pèi)的(de)存(cún)储(chǔ)器(qì)必(bì)须(xū)是(shì)在(zài)存(cún)储(chǔ)速(sù)度(dù)、能(néng)耗(hào)、容(róng)量(liàng)上(shàng)均(jūn)表(biǎo)现(xiàn)优(yōu)异(yì)的(de)“六(liù)边(biān)形(xíng)战(zhàn)士(shì)”。

电(diàn)荷存储器是信息技术蓬勃发展的根基。个人电脑中的“内存”和“硬盘”，是电荷存储器的两种典型代表。然而，断电后，“内存”——静态随机存储器“SRAM”和动态随机存储器“DRAM”，存储的数据会丢失，这种“易失性”特性限制了其在低功耗条件下的应用。相比之下，“硬盘”——以闪存为代表的非易失性存储器，在断电后不会丢失数据，但由于其电场辅助编程速度远低于晶体管开关速度，它难以满足需要对大量数据极高速存取的场合，例如AI计算等场景。

自2015年起，周鹏、刘春森团队开始尝试用二维材料去做闪存，提升其存取速度。十年后的今天，他们给出了“破晓”皮秒闪存器件这个超越极限的答案。

通过对原有理论框架的突破，团队构建了准二维高斯模型，从理论上预测了电荷超注入现象，这是“破晓”皮秒闪存器件的理论基础。超注入有什么特殊之处？它突破了传统注入规律的注入极值点，实现无(wú)限(xiàn)注(zhù)入(rù)。“拿爬楼梯打比方，传统注入用脚走路，受总体力限制存在速度极限，而超注入则是坐上火箭飞上楼，不存在限制，速度也就提升上去了。”刘春森解释。

团队研制出的“破晓”皮秒(miǎo)闪(shǎn)存(cún)器(qì)件(jiàn)，触(chù)摸信息存储速度极限，助力AI大模型极速运行。二维超注入机制也将非易失存储速度提升至理论极限，标志着现有存储技术边界将被重新定义。