3月25日，2026中關(guān)村論壇年會(huì)開幕式暨全體會(huì)議舉行，會(huì)上發(fā)布了2025年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”，全功能二維半導(dǎo)體/硅基混合架構(gòu)異質(zhì)集成閃存芯片入選。該芯片性能遠(yuǎn)超現(xiàn)有Flash閃存技術(shù)，速度提升了100萬倍。

手機(jī)和電腦使用時(shí)間長了會(huì)變卡頓，打開大文件需要等待很長時(shí)間，這主要是因?yàn)榇鎯?chǔ)芯片的速度跟不上需求。特別是在人工智能時(shí)代，數(shù)據(jù)量爆炸式增長，傳統(tǒng)存儲(chǔ)芯片的速度和功耗已經(jīng)成為制約算力的瓶頸。

復(fù)旦大學(xué)周鵬-劉春森團(tuán)隊(duì)在這一問題上取得了重大突破，成功研發(fā)出全球首顆“二維-硅基混合架構(gòu)”閃存芯片。這項(xiàng)成果于2025年10月8日發(fā)表在國際頂級(jí)期刊《自然》上。

周鵬介紹，日常使用的U盤、手機(jī)存儲(chǔ)采用的是“閃存”技術(shù)，這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，但速度較慢。而計(jì)算機(jī)內(nèi)部的高速緩存速度極快，但斷電后數(shù)據(jù)會(huì)全部丟失。周鵬團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種名為“破曉”的二維超快閃存器件，其速度達(dá)到400皮秒，是目前全球最快的半導(dǎo)體電荷存儲(chǔ)技術(shù)，并且不容易造成數(shù)據(jù)遺失。不過，僅有快速的部件還不夠，關(guān)鍵在于如何將其與現(xiàn)有的芯片生產(chǎn)線結(jié)合起來。

芯片多由硅材料制作，硅片厚度通常在幾百微米，薄層硅至少也有幾十納米；而二維半導(dǎo)體材料則是原子級(jí)別，厚度不到1納米。將這兩種材料結(jié)合在一起非常困難，就像在高樓林立的城市上空鋪一張薄膜，容易破裂。為了解決這個(gè)問題，復(fù)旦團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一套完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的異質(zhì)集成技術(shù)，成功將原子級(jí)薄的二維材料平整地貼在了硅基芯片上，實(shí)現(xiàn)了超過94%的芯片良率。他們將這個(gè)集成方案命名為“長纓（CY-01）架構(gòu)”。

周鵬-劉春森團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這是中國集成電路領(lǐng)域的“源技術(shù)”，使我國在下一代存儲(chǔ)核心技術(shù)領(lǐng)域掌握了主動(dòng)權(quán)。展望未來，他們期待該技術(shù)能夠顛覆傳統(tǒng)存儲(chǔ)器體系，為人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿領(lǐng)域提供更高速、更低能耗的數(shù)據(jù)支撐，讓二維閃存成為AI時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)方案。周鵬表示，未來的手機(jī)無需網(wǎng)絡(luò)就能運(yùn)行大模型。

目前，團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)做出了1K容量的存儲(chǔ)單元，相當(dāng)于1024個(gè)字節(jié)。從1K到普通U盤的64G（約640億個(gè)字節(jié)），中間還有巨大的工程化鴻溝。團(tuán)隊(duì)下一步的關(guān)鍵是“中試”，在真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室成果。他們正在紹興等地建設(shè)中試線，希望通過與政府、企業(yè)、資本的合作，在3到5年內(nèi)將項(xiàng)目集成到MB級(jí)水平，最終推向市場(chǎng)。這項(xiàng)技術(shù)瞄準(zhǔn)的是每年600億美元的存儲(chǔ)器市場(chǎng)，一旦成功，將是中國在下一代存儲(chǔ)核心技術(shù)領(lǐng)域掌握主動(dòng)權(quán)的重要一步。