在科技領(lǐng)域的一次重大飛躍中，復(fù)旦大學(xué)宣布了在集成電路研究上的最新突破。這一突破不僅刷新了存儲(chǔ)速度的理論極限，更預(yù)示著存儲(chǔ)技術(shù)新時(shí)代的到來。

復(fù)旦大學(xué)的集成芯片與系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，攜手芯片與系統(tǒng)前沿技術(shù)研究院的周鵬-劉春森團(tuán)隊(duì)，通過創(chuàng)新性地構(gòu)建準(zhǔn)二維泊松模型，在理論上預(yù)言了超注入現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)不僅挑戰(zhàn)了現(xiàn)有存儲(chǔ)技術(shù)的認(rèn)知邊界，還成功研制出了名為“破曉（PoX）”的皮秒閃存器件。

據(jù)悉，“破曉”皮秒閃存器件的擦寫速度驚人，達(dá)到了亞1納秒級(jí)別（僅400皮秒），意味著每秒能執(zhí)行高達(dá)25億次操作。這一速度不僅超越了現(xiàn)有的所有半導(dǎo)體電荷存儲(chǔ)技術(shù)，甚至超過了同技術(shù)節(jié)點(diǎn)下的易失性存儲(chǔ)SRAM技術(shù)，成為迄今為止世界上最快的存儲(chǔ)技術(shù)。

傳統(tǒng)的閃存技術(shù)依賴于浮柵晶體管，其中電子在源極到漏極的通道中加速，通過柵極的“開關(guān)”作用被拽入浮柵存儲(chǔ)層。然而，這一過程中電子的加速距離長且速度受限，導(dǎo)致存儲(chǔ)速度難以突破注入極值點(diǎn)。為了克服這一難題，周鵬-劉春森團(tuán)隊(duì)提出了一種全新的提速思路。

他們結(jié)合了二維狄拉克能帶結(jié)構(gòu)與彈道輸運(yùn)特性，通過調(diào)制二維溝道的高斯長度，實(shí)現(xiàn)了溝道電荷向浮柵存儲(chǔ)層的超注入。在超注入機(jī)制下，電子無需長距離加速即可直接達(dá)到高速，且注入過程不受注入極值點(diǎn)的限制，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)速度的質(zhì)的飛躍。

這一突破性成果以《亞納秒超注入閃存》為題，于近日在《自然》期刊上發(fā)表。論文詳細(xì)闡述了超注入現(xiàn)象的理論預(yù)測與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程，以及“破曉”皮秒閃存器件的卓越性能。

復(fù)旦大學(xué)表示，這一技術(shù)的成功研發(fā)有望徹底顛覆現(xiàn)有的存儲(chǔ)器架構(gòu)。在未來的個(gè)人電腦中，內(nèi)存和外存的概念或?qū)⒉粡?fù)存在，分層存儲(chǔ)的需求也將被顛覆。更重要的是，該技術(shù)為實(shí)現(xiàn)AI大模型的本地部署提供了可能，將極大地推動(dòng)人工智能技術(shù)的發(fā)展。

團(tuán)隊(duì)將這項(xiàng)技術(shù)命名為“破曉”，寓意著它如同破曉的曙光，打破了既有存儲(chǔ)速度分級(jí)架構(gòu)的束縛，引領(lǐng)我們進(jìn)入一個(gè)全新的存儲(chǔ)時(shí)代。