全球首颗二维-硅基混合架构闪存芯片：复旦大学的里程碑突破
一、成果概述
2025年10月8日，复旦大学周鹏-刘春森团队（集成芯片与系统全国重点实验室、集成电路与微纳电子创新学院）在国际权威期刊《自然》（Nature）发表重大成果，成功研发全球首颗二维-硅基混合架构闪存芯片（命名为“长缨（CY-01）架构”）。这一突破攻克了二维信息器件工程化的核心难题，为新一代存储技术的产业化铺平了道路，标志着二维电子器件从“实验室原型”迈入“功能芯片”阶段。123910141517
二、核心技术：“破晓”与CMOS的深度融合
该芯片的核心是**“破晓（PoX）”二维闪存原型器件与硅基CMOS（互补金属氧化物半导体）工艺**的融合：
“破晓”前期成果：2025年4月，团队研发的“破晓”二维闪存原型实现了400皮秒超高速非易失存储（迄今最快的半导体电荷存储技术），比传统闪存快100万倍，解决了“速度与非易失性无法兼顾”的底层问题。1234568121417
混合架构设计：将“破晓”二维存储核心与成熟硅基CMOS控制电路结合，形成“二维模块+CMOS控制电路+微米尺度通孔”的架构，既保留了二维材料的高速特性，又利用了CMOS工艺的成熟产业链。910141517
三、解决的关键难题：二维材料与CMOS的高良率集成
二维半导体材料（厚度仅1-3个原子）与硅基CMOS电路（表面微观起伏显著，如同“微缩城市”）的集成是工程化的核心挑战。团队通过**“模块化分离+高密度互连”**方案解决了这一问题：
分离制造：将二维存储电路与CMOS控制电路分开生产；
互连集成：通过微米尺度通孔（高密度单片互连技术）将两者拼接，实现原子级贴合；
良率突破：最终芯片良率达到94.3%（远超集成电路制造89%的行业基准），达到工业级量产标准。15910141517
四、性能与工程化突破
该芯片是全球首个实现工程化的二维-硅基混合架构闪存，具备以下关键性能：
高速与非易失性兼顾：“破晓”原型比传统闪存快100万倍，同时保持断电不丢失数据的特性；
全功能支持：支持8-bit指令操作、32-bit高速并行操作与随机寻址，满足复杂应用需求；
性能碾压传统Flash：存储速度、功耗、集成度均超越当前主流闪存技术，首次实现混合架构的工程化应用。239101415
五、应用前景：AI时代的标准存储方案
团队认为，该技术有望颠覆传统存储器体系，用“通用型存储器”取代当前的“多级分层存储架构”（如缓存-内存-闪存的层级），为人工智能（AI）、大数据等前沿领域提供更高速、更低能耗的数据支撑：
解决AI瓶颈：AI大模型需要每秒上亿次的存储访问，传统闪存的速度（比芯片慢10万倍）是关键瓶颈，而二维-硅基混合闪存的高速特性正好匹配这一需求；
替代多级存储：通过高速、低功耗的通用型存储，消除“缓存-内存-闪存”的层级差异，提升数据存取效率。11121417
六、下一步计划：加速产业化
团队计划3-5年内将芯片容量提升至兆量级（百万级），之后交付产业界进行规模化生产。通过融入现有CMOS产线，大幅压缩了从实验室到工厂的时间（传统硅基CPU从原型到产品用了24年，而该技术通过混合架构大幅缩短）。1312141517
总结
复旦大学的这一突破，不仅是二维电子器件工程化的里程碑，更为AI时代的存储技术提供了全新解决方案。通过“从10到0”的倒推思路（从应用出发设计技术路径），团队成功将前沿材料与成熟工艺结合，为新一代颠覆性器件的产业化提供了可复制的范例。未来，二维-硅基混合闪存有望成为“AI时代的标准存储方案”，推动信息技术迈入全新高速时代
