《飞秒级存储新时代！复旦大学颠覆性闪存技术问鼎Nature，电脑或将迈入无内外存时代》

复旦大学突破性创新：飞秒级闪存问世，开启电脑无内外存新时代！

　　 4月16日晚，复旦大学正式宣布，在集成电路领域再次取得重要突破。这一成果不仅彰显了复旦大学在科研领域的持续深耕与创新能力，也为我国芯片技术的发展注入了新的活力。近年来，随着国际形势的变化和技术竞争的加剧，国内高校和科研机构肩负的责任愈发重大。复旦大学此次的突破性进展，无疑为解决“卡脖子”技术难题提供了有力支撑。期待未来能有更多类似的科研成果涌现，助力国家科技自立自强。

　　 复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室、芯片与系统前沿技术研究院的周鹏-刘春森团队近期取得了一项突破性进展。他们通过构建准二维泊松模型，成功在理论上揭示了超注入现象，并以此为基础研发出“破晓（PoX）”皮秒闪存器件。这一技术不仅刷新了存储速度的极限，其擦写速度达到了惊人的亚1纳秒级别（400皮秒），相当于每秒可完成高达25亿次操作，成为目前全球最快的半导体电荷存储技术。 这项成果标志着存储技术领域迈入了一个全新的时代，为未来的信息处理与存储提供了无限可能。尤其在大数据、人工智能等高速发展的背景下，“破晓（PoX）”器件的问世无疑为相关行业带来了革命性的变化。它不仅显著提升了信息处理效率，还极大降低了延迟，这对于需要实时响应的应用场景而言意义非凡。同时，这也表明我国在半导体核心技术上的创新能力正在不断增强，有望在全球科技竞争中占据更加主动的位置。希望科研人员能够继续深耕这一领域，带来更多令人瞩目的创新成果。

　　 相关研究以《亚纳秒级超快速注入闪存》（Subnanosecondflashmemoryenabledby2D-enhancedhot-carrierinjection）为题，在北京时间4月16日晚间发表于《自然》（Nature）期刊。

　　 作为闪存的基本存储单元，浮栅晶体管由源极、漏极和栅极所组成。当电子从源极顺着沟道“跑”向漏极的过程中，按下栅极这一“开关”，电子便可被拽入浮栅存储层，实现信息存储。

　　 “过去为闪存提速的思路，是让电子在跑道上先热身加速一段时间，等具备了高能量再按下开关。”刘春森形象解释。但在传统理论机制下，电子的“助跑”距离长、提速慢，半导体特殊的电场分布也决定了电子加速存在理论上限，令闪存存储速度无法突破注入极值点。

　　 通过巧妙融合二维材料的狄拉克点能带特性和弹道输运效应，研究团队开辟了一种全新的存储器件加速路径。这一方法通过对二维沟道的高斯长度进行精准调控，成功实现了沟道电荷向浮栅存储层的高效注入。在新机制的作用下，电子能够以极高的效率被快速注入，且注入过程几乎不受传统极限点的约束，展现出前所未有的灵活性与速度优势。 这种突破性的技术革新不仅为存储器件性能的提升提供了新的可能，还进一步拓宽了二维材料在半导体领域的应用前景。尤其值得注意的是，该方案强调了对基础物理特性的深度挖掘，而非单纯依赖工艺优化或硬件升级。这提醒我们，在追求技术创新的同时，重新审视和利用基本科学原理的重要性。未来，随着相关研究的深入，这一技术或许能够在消费电子、人工智能等领域带来更加深远的影响。同时，这也启示科研工作者，应更多关注跨学科合作与基础理论的创新，从而推动整个科技生态的良性发展。

　　 通过构建准二维泊松模型，团队成功在理论上预测了超注入现象，据此研制的皮秒闪存器件的擦写速度闯入亚 1 纳秒大关（400 皮秒），相当于每秒可执行 25 亿次操作，性能超越同技术节点下世界最快的易失性存储 SRAM 技术。

　　 这项技术堪称目前全球最快的半导体电荷存储方案，其显著特点是存储与计算速度几乎持平。一旦成功实现规模化应用，这一突破或将彻底重构现有的存储器设计框架，为信息技术领域带来革命性的变革。 我个人认为，这项成果不仅体现了科研人员在技术创新上的不懈追求，更预示着未来科技发展的无限可能。尤其是在大数据和人工智能高速发展的今天，存储效率与运算速度的双重提升显得尤为关键。它不仅能够大幅提高设备性能，还可能催生更多新型智能硬件和应用场景。不过，从实验室到实际应用之间仍有许多挑战需要克服，比如成本控制、稳定性测试以及兼容性优化等。但无论如何，这无疑是一个令人振奋的开端，值得我们持续关注和支持。

　　 复旦大学宣布，基于该项技术，未来的个人电脑将打破内存和外存的界限，无需分层存储架构，同时支持AI大模型的本地化部署。

　　 “破晓”这一技术名称寄托了团队打破传统存储速度分级体系的决心，旨在引领行业迈入一个全新的存储纪元。这项创新并非简单的技术迭代，而是对现有架构的一次彻底革新。在数字化飞速发展的今天，存储性能的瓶颈已成为制约众多领域进一步突破的关键因素，“破晓”的出现恰逢其时。 在我看来，“破晓”不仅是一个技术上的飞跃，更象征着一种敢于挑战权威、勇于探索未知的精神。它提醒我们，无论科技如何进步，总有一些固有模式需要被重新审视甚至颠覆。这不仅仅是为了追求更高的效率，更是为了满足未来更加复杂多变的需求。 随着“破晓”技术的落地应用，我们有理由相信，未来的数据处理速度将会迎来质的提升，而这也将为人工智能、大数据分析等前沿领域注入新的活力。可以说，“破晓”不仅照亮了存储技术的发展道路，也为整个数字世界的未来发展点燃了一盏明灯。

　　 附论文链接：

　　 https://www.nature.com/articles/s41586-025-08839-w