中國科學家研發全球最快快閃記憶體晶片！

復旦大學的研究團隊近日開發出了一種名為“PoX”（Phase-change Oxide）的超快速非易失性儲存器，其寫入速度達到了驚人的400皮秒，這一成果為快閃記憶體性能樹立了新的標竿。皮秒級儲存器指的是能夠在千萬分之一納秒或兆分之一秒內讀寫資料的儲存器。

PoX晶片的切換速度為400皮秒，遠遠超過了此前每秒200萬次操作的世界紀錄。傳統的靜態隨機存取儲存器（SRAM）和動態隨機存取儲存器（DRAM）的寫入時間通常在1至10納秒之間，但它們是易失性的，一旦斷電，所有儲存的資料都會丟失。而像固態硬碟（SSD）和USB快閃記憶體驅動器中使用的快閃記憶體是非易失性的，即使在斷電的情況下也能保留資料，但其速度較慢，通常需要微秒到毫秒的時間。這一速度限制使得快閃記憶體在現代人工智慧（AI）系統中不適用，因為這些系統在即時處理過程中需要幾乎瞬間移動和更新大量資料。

PoX作為一種非易失性儲存器，在閒置時無需電源即可保留資料。其極低的能耗和超快的皮秒級寫入速度，有望消除AI硬體中長期存在的儲存瓶頸，目前大部分能耗都用於移動資料而非處理資料。

復旦大學的周鵬教授及其團隊徹底重新組態了快閃記憶體的結構，用二維狄拉克石墨烯取代了傳統的矽材料，這種材料以其能夠讓電荷快速自由移動而聞名。通過調整儲存通道的高斯長度，他們創造了所謂的二維超注入現象，從而實現了電荷向儲存層的極快且近乎無限制的流動，有效規避了傳統儲存器面臨的速度限制。

“通過使用人工智慧演算法最佳化工藝測試條件，我們在這一創新方面取得了顯著進展，並為其未來的應用鋪平了道路。”周鵬在接受新華社採訪時表示。

為了加速這一技術的實際應用，研究團隊正在與製造合作夥伴緊密合作，貫穿整個研發過程。目前已經完成了晶片的流片驗證，並取得了令人鼓舞的初步結果。

復旦大學積體電路與系統國家重點實驗室的劉春森研究員表示：“我們現在能夠製造出小規模、功能完備的晶片。下一步是將其整合到現有的智慧型手機和電腦中。這樣，在我們的手機和電腦上部署本地模型時，我們將不再遇到現有儲存技術造成的瓶頸問題，例如延遲和發熱。” (晶片行業)