

文明的跃迁势必产生海量数据,从远古时代结绳记事到如今先进的电子存储技术,人类对信息存储速度的追求从未止步。人工智能时代,存储速度的最新极限在哪里?
北京时间4月16日晚23时,复旦大学周鹏、刘春森团队在《自然》发表最新成果。团队研制的“破晓(PoX)”皮秒闪存器件,擦写速度达到亚1纳秒(400皮秒),是人类目前掌握的最快半导体电荷存储器件。“一眨眼,超级闪存已经工作了10亿次,相当于在光走了12厘米的时间内,几千个电子已经储存完毕。”周鹏说。

前段时间,DeepSeek反复出现的“服务器繁忙”令人崩溃,事实上,信息存取速度决定了人工智能算力上限。目前,速度最快的存储器均为易失性存储器,它们虽然速度快,但断电后数据丢失,难以在低功耗场景下应用。相比之下,以闪存为代表的非易失性存储器具备极低功耗优势,但却无法满足AI计算对数据极高速存取的需求。
破局之法最终落于一项关键的基础科学问题:信息的非易失存取速度极限。
自2015年起,周鹏、刘春森团队开始尝试用二维材料去做闪存,提升其存取速度。十年后的今天,他们给出了“破晓”皮秒闪存器件这个超越极限的答案。
通过对原有理论框架的突破,团队构建了准二维高斯模型,从理论上预测了电荷超注入现象,这是“破晓”皮秒闪存器件的理论基础。超注入有什么特殊之处?它突破了传统注入规律的注入极值点,实现无限注入。“拿爬楼梯打比方,传统注入用脚走路,受总体力限制存在速度极限,而超注入则是坐上火箭飞上楼,不存在限制,速度也就提升上去了。”刘春森解释。
团队研制出的“破晓”皮秒闪存器件,触摸信息存储速度极限,助力AI大模型极速运行。二维超注入机制也将非易失存储速度提升至理论极限,标志着现有存储技术边界将被重新定义。

闪存作为性价比最高、应用最广泛的存储器,一直是国际科技巨头技术布局的基石。团队研发的突破性高速非易失闪存技术,有望改变全球存储技术格局,推动产业升级并催生全新应用场景,还为我国在相关领域实现技术引领提供强有力支撑。
原标题:《复旦团队研制“破晓”皮秒闪存器件,实现电荷亚1纳秒闪存,成果登《自然》》
栏目主编:姜澎 图片来源:受访方供图
来源:作者:文汇报 张菲垭