在极短的一瞬间，超级闪存已完成了10亿次工作，而传统U盘仅能完成1000次。这相当于光行进12厘米的时间内，几千个电子已迅速储存完毕。近日，复旦大学周鹏/刘春森团队成功研制出名为“破晓（PoX）”的皮秒闪存器件，其擦写速度达到了惊人的亚1纳秒（400皮秒），成为人类目前掌握的最快速的半导体电荷存储器件。北京时间4月16日晚，这项研究成果以《亚纳秒超注入闪存》为题，在国际顶尖期刊《自然》上发表。

自古以来，人类对信息存储速度的追求从未停歇。电荷作为最佳存储媒介，凭借其惊人的速度和卓越的可靠性，承载了海量数据，为信息时代的发展奠定了坚实基础。然而，随着AI时代的到来，计算范式正向数据驱动的计算模式转变，现有的分级存储架构已难以满足计算芯片对极高算力和能效的需求。因此，存储技术的突破成为了关键，而信息的非易失存取速度极限则是集成电路领域最基础的科学问题。

目前，速度最快的存储器均为易失性存储器，如SRAM和DRAM，其速度极限约为3T（即晶体管开关时间的三倍，低于1纳秒）。但它们在断电后会丢失数据，这限制了它们在低功耗场景下的应用。相比之下，以闪存（Flash）为代表的非易失性存储器虽然功耗极低，但其电场辅助编程速度远低于晶体管开关速度，难以满足AI计算对数据极高速存取的需求。

复旦大学周鹏/刘春森团队在器件物理机制上进行了创新，持续推动高速非易失性闪存技术的研发。他们巧妙结合了二维狄拉克能带结构与弹道输运特性，调制二维沟道的高斯长度，实现了沟道电荷向存储层的超注入。这一超注入机制打破了现有闪存电场辅助注入的规律，展现出无限注入的特性。团队构建了准二维高斯模型，成功预测了超注入现象，并据此研制出了“破晓（PoX）”皮秒闪存器件，其性能已超越同技术节点下的世界最快易失性存储SRAM技术。通过AI算法优化工艺测试条件，进一步推动了技术创新与落地。

二维超注入机制将非易失存储速度提升至接近1T的理论极限，这标志着现有存储技术的边界将被重新定义。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重点。复旦大学团队的这一突破性技术，不仅有望改变全球存储技术的格局，推动产业升级，催生全新应用场景，还将为我国在相关领域实现技术引领提供有力支持。

（文章来源：上观新闻）