存儲革命破曉:
中國創(chuàng)新開啟計算新紀元。
——復旦大學"二維增強熱載流子注入"技術重塑存儲未來。
當清晨的第一縷陽光穿透云層,存儲技術的"破曉時刻"也悄然降臨。復旦大學周鵬-劉春森團隊于《自然》期刊發(fā)布的"二維增強熱載流子注入"(2D-HCI)技術,以400皮秒的存儲速度刷新全球紀錄,相當于每秒完成25億次操作,較傳統(tǒng)閃存提速25萬倍。這一顛覆性突破不僅將非易失性存儲性能首次超越易失性內存,更預示著計算機架構百年分層模式的終結。

存儲金字塔的崩塌:從"分層協作"到"一體貫通"
過去半個世紀,計算設備始終困于存儲系統(tǒng)的"三重悖論":高速存儲容量小、大容量存儲速度慢、斷電后數據難以保全。SRAM與DRAM內存雖以納秒級響應速度占據金字塔頂端,卻因高昂成本與斷電清零的缺陷,被迫與底層 傳統(tǒng)閃存的"慢基因"源于物理機制桎梏:電子需在硅基溝道長途"助跑"以獲得足夠動能躍入浮柵層,過程中遭遇散射損耗與能量極值限制,如同讓嬰兒蹣跚穿越迷宮。而復旦團隊通過構建準二維泊松模型,發(fā)現石墨烯的狄拉克能帶結構與微米級自由程可賦予電子"超能力"——無需助跑即可在電場中直線加速,以"星際穿越"般的效率突破存儲勢壘。 底層物理創(chuàng)新:二維材料的"降維打擊" 技術團隊從芯片物理本源切入,將石墨烯二維溝道與高斯長度調制結合,實現電荷向浮柵層的超注入效應。這一機制下,電子如同搭載"量子彈弓",在皮秒量級內完成存儲動作,較傳統(tǒng)閃存能效比提升三個數量級。更關鍵的是,該技術兼容現有半導體工藝,團隊已成功研制Kb級原型芯片,為3-5年內量產數十兆級存儲芯片鋪平道路。 十年間,研究團隊三度登頂《自然》系列期刊,其成功密鑰在于"回歸本源"的創(chuàng)新哲學。"材料替換無法突破理論天花板,唯有從量子輸運機制重構技術路徑。"劉春森教授坦言,團隊至今仍在研讀1967年浮柵晶體管的原始論文,從中捕捉底層邏輯的革新靈感。 未來圖景:計算架構的范式革命 當非易失性存儲突破納秒大關,計算設備的形態(tài)將發(fā)生根本性蛻變:
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