手机、电脑存储可能要立异了！复旦大学团队4月16日在顶刊《当然》发表颠覆性参议——他们发明的\"破晓\"闪存时刻将存储速率擢升至400皮秒，绝顶于每秒实施25亿次操作野外 露出，比传统闪存还快25万倍，平直把各人所有半导体存储器的速率记载踩在了眼下！
丝袜诱惑更惊东谈主的是，这一冲突让非易失性存储初度卓绝了同等尺寸下的易失性存储，未回电脑可能不再需要区天职存和硬盘，AI大模子也有望达成土产货部署。这是中国科学家在芯片底层物理机制上的紧要创新，有望为我国在存储时刻领域达成弯谈超车提供\"底气\"。
但是就在10年前，东谈主们还广漠合计闪存速率存在不成进步的表面上限，谁能猜度今天闪存就跑进了亚纳秒大关？
存储的金字塔困局
在咱们的电脑中，存储系统宛如一座金字塔。顶层是闪闪发光的SRAM和DRAM，它们速率速即（纳秒级），但价钱腾贵，容量有限，最要命的是——断电后数据一谈隐匿。
底层则是价钱低廉、容量大的闪存，断电后数据可保存10年以上，但速率慢得像蜗牛，平方需要百微秒智力完成一次操作，险些即是老牛拉破车。
这种难受局面导致当代计较机必须领受分层存储架构：用闪存（如SSD硬盘）存储大齐数据，运行措施时再将数据加载到RAM内存中。这就像厨师作念菜，食材放在雪柜（闪存），作念饭时要先拿到案板（内存）上。这个\"搬运\"经过极其耗电，关于大型AI模子更是致命瓶颈。
为什么闪存天生就\"慢\"呢？这就要从它的使命旨趣提及了。
电子\"踉跄学步\"vs\"一步到位\"
传统闪存像个袖珍足球场，电子从源极起程野外 露出，沿着沟谈\"跑\"向漏极。为了存储数据，咱们需要按下栅极这个\"开关\"，将电子拽入浮栅存储层。
曩昔提高闪存速率的念念路是：让电子先在跑谈上助跑加快，等能量够高再按下开关。问题在于，传统硅材料中电子的\"助跑\"效劳极低：一来助跑距离太长；二回电子容易被散射延缓；三来存在注入极值点（再怎么加快也倏地）。这就好比教婴儿步碾儿，踉跄学步慢得令东谈主发指。
复旦大学周鹏-刘春森团队别出机杼，他们构建了准二维泊松模子，从表面上商酌了一种全新机制——二维增强热载流子注入(2D-HCI)。
在这种机制下，石墨烯的二维狄拉克能带结构和长达微米级的平均摆脱程，赋予了电子\"天生神力\"。电子无需\"助跑\"就能平直高速起步，更不受注入极值点抵制，宛如婴儿一出身就能奔驰。通过调制二维沟谈的高斯长度，团队顺利达成了沟谈电荷向浮栅的超注入。
十年磨一剑，三度登顶《当然》系列
这个速率冲突绝非一蹴而就。刘春森团队潜心参议闪存时刻整整十年，从2018年在《当然·纳米时刻》上发表首个效果开动，如故三度登顶《当然》系列期刊了。
\"淌若仅靠换材料碰运谈，很难作念出颠覆性效果。咱们必须从底层物理机制创新。\"刘春森说，他当今仍然平方翻阅1967年浮栅晶体管发明者的原始论文，寻找创新灵感。
团队不仅追求表面冲突，还积极鼓励诳骗周折。现时他们已顺利研制出集成\"破晓\"时刻的Kb级芯片，盘算3-5年内将其膨胀至数十兆，并授权企业产业化。
一场立异正在破晓
这项冲突将如何篡改咱们的生涯呢？明天的电脑缔造，将不再有内存和硬盘之分，所绝顶据齐存储在和解的超高速非易失性存储器中，开机秒开？措施秒启？那齐是基本操作！运行大型AI模子也根柢无需恭候，能耗大幅缩小，甚而平直在手机里部署。
关于转移缔造，意味着更长的电板续航；关于数据中心，则是能耗和资本的大幅着落；关于边际计较缔造，将带来前所未有的智能化可能。
一位业内众人评价说：这是存储时刻领域简直的日出时期。复旦团队的“破晓”时刻可能会重写计较机体绑缚构的教科书。
在芯片制造领域西方时刻阻滞的配景下，中国科学家在芯片底层物理机制上的原创冲突，无疑为中国在存储时刻领域达成弯谈超车提供了要害支捏。
“破晓”已至，一个全新的存储时期，大致正拉开序幕！
参考文件：
Xiang， Y.， Wang， C.， Liu， C. et al. Subnanosecond flash memory enabled by 2D-enhanced hot-carrier injection. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08839-w
