复旦大学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周鹏-刘春森科研团队取得重磅技术突破，成功研发出全球首颗二维/硅基混合架构闪存芯片，攻克二维信息器件工程化落地核心难题，为我国高端存储芯片产业迭代升级奠定关键基础。该创新成果已正式发表于国际顶级期刊《自然》，获得全球集成电路领域高度关注。
当前，人工智能、大数据、云计算产业高速发展，海量数据存储与高速运算需求持续激增，传统硅基闪存芯片面临核心瓶颈。现有商用闪存存在存储速度滞后算力、功耗偏高、容量拓展受限等问题，存储与算力的速度差距最高可达10万倍，成为制约AI大模型落地、超算运行、智能终端性能升级的核心短板，新一代高性能存储芯片技术革新迫在眉睫。
此次研发的全新二维/硅基混合闪存芯片，创新性采用自主研发的“长缨（CY-01）”混合架构，实现了二维超快闪存器件“破晓（PoX）”与成熟硅基CMOS工艺的深度融合，开创了二维材料与传统硅基工艺兼容集成的全新技术路径。该技术方案突破了单一材料体系的性能局限，兼顾二维材料超高读写速度、超低功耗的优势，以及硅基工艺成熟度高、可规模化量产、兼容性强的产业优势，完美解决了新型存储器件“性能强、难落地”的行业痛点。
据全芯片测试数据显示，这款混合架构闪存芯片实现了跨越式性能提升，整体良率高达94.34%，具备极强的产业化落地潜力。相较于传统商用闪存芯片，该产品读写速率大幅提升，功耗显著降低，同时存储密度与数据稳定性全面优化，有效弥合了存储速度与芯片算力的巨大差距，彻底打破了传统Flash闪存的性能桎梏。在AI训练、智能推理、高速数据读写、海量信息存储等核心场景中，可大幅提升设备运行效率，降低算力能耗成本。
业内专家表示，二维材料被视为后摩尔时代集成电路产业的核心革新材料，但其工程化、规模化应用一直是全球技术难题。此次复旦大学团队的研发成果，不仅首次实现二维-硅基混合闪存架构的完整工程化落地，验证了原子级二维材料与成熟硅基制程融合的可行性，更为新一代颠覆性存储器件的产业化缩短了应用周期，为全球半导体存储技术发展提供了全新技术范式。
相较于单一硅基芯片和纯二维材料实验器件，该混合架构芯片具备三大核心优势。一是技术兼容性强，完全适配现有硅基CMOS量产生产线，无需大规模改造产线，大幅降低产业化成本；二是性能优势突出，兼具高速、低耗、大容量、高稳定性多重特性，适配全场景高端存储需求；三是落地性极高，超高良率实现了从实验室技术到商用芯片的跨越，具备快速产业化、规模化推广的条件。
该技术突破对我国半导体产业发展具有重要战略意义。长期以来，高端存储芯片核心技术、高端产品供给受制于人的局面亟待打破，此次二维/硅基混合闪存芯片的成功研发，标志着我国在新型存储芯片领域跻身全球领跑行列，补齐了高端存储技术短板。未来，该芯片可广泛应用于人工智能终端、超级计算机、数据中心、智能汽车、高端消费电子等领域，不仅能助力终端设备流畅运行轻量化AI大模型，更能为数字经济、人工智能产业高质量发展提供核心硬件支撑。
研发团队表示，后续将持续优化芯片架构与工艺制程，推进技术迭代升级，加快开展产业化适配与量产落地工作，推动二维/硅基混合存储技术从单点突破走向规模化普及，持续深耕后摩尔时代集成电路核心技术攻关，助力我国半导体存储产业实现自主可控、创新引领。
此次成果的落地，不仅是基础科研与工程应用的完美结合，更是我国集成电路领域产学研创新的重要里程碑，为全球存储芯片技术革新注入了中国力量，开启了二维-硅基混合架构存储芯片的全新产业时代。
