复旦队开发“破晓”皮秒闪存

本报(见习记者张菲)人工智能时代存储速度的最新极限在哪里?复旦大学周鹏和刘春森团队于北京时间4月16日晚在《自然》上发布了最新成果。团队开发的“破晓”花了10年时间(PoX)“皮秒闪存器件是人类目前掌握的最快半导体电荷存储器件，具有亚1纳秒(400皮秒)的擦写速度，将重新定义当前存储系统的边界。

“相当于一眨眼的功夫，已经工作了10亿个非常闪存，也就是说，在12厘米的光线下，成千上万的电子已经储存完毕。”周鹏说。

从古代结绳记事到现在先进的电子存储系统，文明的越迁必然会产生大量的数据，人类对信息存储速度的追求从未停止。

目前速度最快的存储器都是易失性存储器，虽然速度快，但断电后内容丢失，难以应用于低功耗场景。相比之下，以闪存为代表的非易失性存储器功耗极低，但不能满足AI计算对数据高速存取的需求。

打破游戏的方法在于一个关键的基础科学问题：数据的非易失存取速度极限。

从2015年开始，周鹏和刘春森的团队开始使用二维材料进行闪存，以提高他们的访问速度。十年后的今天，他们给出了超越极限的“黎明”皮秒闪存器件的答案。

通过突破原有的理论框架，团队构建了一个准二维高斯模型，理论上预测了电荷过注现象，这是“破晓”皮秒闪存器件的理论基础。过注有什么特别之处?它突破了传统注入规则的注入极限点，实现了无限注入。“以爬楼梯为例。传统的注入是用脚行走的。由于整体力的限制，速度极限是存在的，而过注是坐火箭上楼，不会有限制，速度会提高。”刘春森解释说。

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。团队开发的“破晓”皮秒闪存器件触及信息存储速度极限，帮助AI大模型快速运行。二维超注射机制也将非易失存储速度提升到理论极限。这种高速闪存技术有望改变全球存储系统格局，推动产业升级，催生新的应用领域，为中国在相关行业实现技术领先提供有力支撑。