复旦大学集成电路与微纳电子创新学院、集成芯片与系统全国重点实验室的周鹏-刘春森团队，在半导体存储领域取得重大突破，成功研制出全球首颗二维-硅基混合架构闪存芯片。这一成果不仅刷新了存储技术的速度极限，更实现了从实验室创新到产业应用的跨越式发展。
存储速度是当前集成电路领域的关键瓶颈。以大模型运行需求为例，存储单元需每秒处理上亿次操作，而现有技术难以满足。传统闪存虽能长期保存数据，但速度较芯片工作需求落后10万倍以上；最快存储器虽达纳秒级，却存在断电数据丢失的缺陷。团队自2018年起聚焦闪存提速难题，通过底层物理机制创新，构建全新理论框架，成功研制出速度达400皮秒的二维闪存器件“破晓”，较传统技术提升100万倍，相关成果已于今年4月发表于《自然》期刊。
突破性器件的产业化道路充满挑战。半导体晶体管从1947年诞生到1971年首颗CPU问世，历经24年技术迭代。二维半导体材料厚度仅1-3个原子层，与百微米级硅基工艺存在物理兼容难题。研究团队独创“长缨”集成框架，采用分离制造、高密度互连技术，实现二维存储电路与硅基电路的精准对接，芯片良率达94.3%，成功打通技术落地路径。
这项创新具有显著产业价值。非易失性存储器市场规模达600亿美元，其中闪存占据主导地位。二维-硅基混合架构芯片通过融合超快存储与成熟工艺优势，为人工智能、大数据等领域提供高速可靠解决方案。研究团队负责人透露，计划用3-5年将芯片容量提升至百万级，随后推进产业化进程。
该成果在国际学术界引发广泛关注。论文原定10月30日上线，因研究价值突出获《自然》编辑部提前发布邀请。团队通过“破晓”“长缨”等命名，彰显了推动中国半导体技术突破的决心。这项突破不仅为存储技术开辟新方向，更通过架构创新缩短了从实验室到产业化的周期，为全球存储技术发展提供中国方案。
