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這可能會改變我們對閃存的看法。

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上海復旦大學的研究團隊開發(fā)出一款超高速皮秒級非易失性存儲器，為閃存性能樹立了新的標桿。皮秒級存儲器究竟是什么？它指的是能夠在千分之一納秒或萬億分之一秒內(nèi)讀寫數(shù)據(jù)的存儲器。

新開發(fā)的芯片名為“PoX”（相變氧化物），能夠以 400 皮秒的速度進行切換，大大超越了之前每秒 200 萬次操作的世界紀錄。

傳統(tǒng)的 SRAM（靜態(tài)隨機存取存儲器）和 DRAM（動態(tài)隨機存取存儲器）可以在 1 到 10 納秒的時間內(nèi)寫入數(shù)據(jù)。然而，它們具有易失性，這意味著一旦電源關(guān)閉，所有存儲的數(shù)據(jù)都會丟失。

另一方面，固態(tài)硬盤 (SSD) 和 USB 驅(qū)動器中使用的閃存是非易失性的，因此即使斷電也能保留數(shù)據(jù)。缺點是它的速度要慢得多，通常需要幾微秒到幾毫秒的時間。這種速度限制使得閃存不適合現(xiàn)代人工智能 (AI) 系統(tǒng)，因為這些系統(tǒng)通常需要在實時處理過程中幾乎即時地移動和更新大量數(shù)據(jù)。

由于 PoX 是一種非易失性存儲器，因此它在空閑時無需電源即可保存數(shù)據(jù)。它結(jié)合了極低的能耗和超快的皮秒級寫入速度，有助于消除 AI 硬件中長期存在的內(nèi)存瓶頸。目前，AI 硬件的大部分能耗都用于移動數(shù)據(jù)，而不是處理數(shù)據(jù)。

復旦大學周鵬教授團隊徹底重構(gòu)了閃存的結(jié)構(gòu)，不再使用傳統(tǒng)的硅，而是采用了二維的狄拉克石墨烯，這種材料能夠讓電荷快速自由地移動。

他們通過調(diào)整內(nèi)存通道的高斯長度進一步完善了設計，從而創(chuàng)造出一種被稱為“二維超注入”的現(xiàn)象。這使得電荷能夠以極快且?guī)缀鯚o限的速度流入內(nèi)存的存儲層，從而有效地規(guī)避了傳統(tǒng)內(nèi)存面臨的速度限制。

周鵬教授在接受采訪時表示：“通過利用人工智能算法優(yōu)化工藝測試條件，我們顯著推進了這一創(chuàng)新，并為其未來的應用鋪平了道路?！?/p>

據(jù)悉，為了加速該技術(shù)的實際應用，研究團隊在整個研發(fā)過程中與制造合作伙伴緊密合作。目前，流片驗證已經(jīng)完成，并取得了令人欣喜的早期成果。

復旦大學集成芯片與系統(tǒng)國家重點實驗室研究員劉春森表示：“我們現(xiàn)在已經(jīng)能夠做出小規(guī)模、功能齊全的芯片，下一步就是把它集成到現(xiàn)有的智能手機和電腦中。這樣，我們在手機和電腦上部署本地模型時，就不會再遇到現(xiàn)有存儲技術(shù)帶來的卡頓、發(fā)熱等瓶頸問題?！?/p>

https://www.tomshardware.com/pc-components/storage/worlds-fastest-flash-memory-developed-writes-in-just-400-picoseconds

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