AI导读:

复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室成功研制“破晓”闪存器件,擦写速度达400皮秒,比传统闪存快100万倍,助力AI大模型极速运行。该成果已发表于国际顶尖期刊《自然》。

Deepseek显示“现在提问的人有点多,请稍后再试”时,你是否也曾感到焦急?大模型的“大”超乎想象,一个满血版大模型想要流畅运行,存储单元至少每秒工作上亿次。然而,能用来加速的高速存储器数量有限,功耗高且容量不足,大模型运行压力巨大。

当前,信息的存储速度极限已成为集成电路领域最为关键的基础科学问题之一。复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室周鹏/刘春森团队成功研制出“破晓”闪存器件,其擦写速度达到400皮秒,比传统闪存快100万倍,是目前人类掌握的最快半导体电荷存储器件。这一成果已于4月16日晚发表于国际顶尖期刊《自然》。

【最难的是突破思维模式】目前速度最快的存储器均为易失性存储器,速度不到1纳秒,但断电后数据会丢失。而以传统闪存为代表的大容量非易失性存储器,虽然数据不易丢失,但存储速度远落后于芯片工作速度。这两类存储器均难以满足AI计算对数据极高速存取的需求。

近10年来,研究团队一直致力于解决闪存“提速”难题。传统材料闪存的电荷注入曲线类似一座山,有一个峰顶,即使工艺优化到极致,也会面临极限,这限制了电荷存储速度。为了实现颠覆性结果,研究团队决定从底层物理出发,构建全新的理论框架。

复旦微电子学院研究员刘春森坦言:“最难的是突破思维模式。就像金庸小说《倚天屠龙记》中的张三丰对张无忌所说,当你忘记所有的动作,你就真正学会了太极拳。我们也曾走过弯路,因为即使下定决心探索未知,思考问题时仍不自觉地依赖老技术。”

经过5年的努力,研究团队终于从理论上发现了一种无极限注入新路径,从而实现了闪存速度的巨大突破。

【正在往产业化方向推进】基于这一物理机制的创新,“破晓”闪存器件的速度达到400皮秒,相当于每秒工作25亿次。刘春森表示:“在一眨眼的时间,传统U盘只能工作1000次,而‘破晓’可以工作10亿次。”

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。“破晓”的速度完全超越了现有存储体系,是人类目前最快的半导体电荷存储技术。这意味着存储技术边界将重新定义,未来有望助力AI大模型极速运行。

复旦大学集成电路与微纳电子创新学院副院长周鹏教授表示:“‘破晓’之名寓意着黎明前的黑暗时刻。我们希望这项技术能够真正助力中国半导体产业取得突破。”据悉,“破晓”正在往产业化方向推进,并已实现小规模中试。

(文章来源:上观新闻)