復旦大學集成電路與微納電子創新學院、集成芯片與系統全國重點實驗室的周鵬-劉春森團隊，在半導體存儲領域取得重大突破，成功研制出全球首顆二維-硅基混合架構閃存芯片。這一成果不僅刷新了存儲技術的速度極限，更實現了從實驗室創新到產業應用的跨越式發展。
存儲速度是當前集成電路領域的關鍵瓶頸。以大模型運行需求為例，存儲單元需每秒處理上億次操作，而現有技術難以滿足。傳統閃存雖能長期保存數據，但速度較芯片工作需求落后10萬倍以上；最快存儲器雖達納秒級，卻存在斷電數據丟失的缺陷。團隊自2018年起聚焦閃存提速難題，通過底層物理機制創新，構建全新理論框架，成功研制出速度達400皮秒的二維閃存器件“破曉”，較傳統技術提升100萬倍，相關成果已于今年4月發表于《自然》期刊。
突破性器件的產業化道路充滿挑戰。半導體晶體管從1947年誕生到1971年首顆CPU問世，歷經24年技術迭代。二維半導體材料厚度僅1-3個原子層，與百微米級硅基工藝存在物理兼容難題。研究團隊獨創“長纓”集成框架，采用分離制造、高密度互連技術，實現二維存儲電路與硅基電路的精準對接，芯片良率達94.3%，成功打通技術落地路徑。
這項創新具有顯著產業價值。非易失性存儲器市場規模達600億美元，其中閃存占據主導地位。二維-硅基混合架構芯片通過融合超快存儲與成熟工藝優勢，為人工智能、大數據等領域提供高速可靠解決方案。研究團隊負責人透露，計劃用3-5年將芯片容量提升至百萬級，隨后推進產業化進程。
該成果在國際學術界引發廣泛關注。論文原定10月30日上線，因研究價值突出獲《自然》編輯部提前發布邀請。團隊通過“破曉”“長纓”等命名，彰顯了推動中國半導體技術突破的決心。這項突破不僅為存儲技術開辟新方向，更通過架構創新縮短了從實驗室到產業化的周期，為全球存儲技術發展提供中國方案。
