中国又一项技术领先世界！比美国快5000倍？先进得不像是人类发明

前言

科技的进步总在悄然间重塑世界，而2023年中国在存储领域的重大突破，无疑掀起了全球关注的浪潮。

复旦大学推出的“破晓”皮秒级闪存器件一经发布，便引发国际科技界强烈反响。

其数据读写速度相较传统闪存提升上万倍，信息传输几乎实现瞬时完成。曾经需要数百微秒才能处理的数据任务，如今在转瞬之间即可终结。

多家海外媒体评价称，中国正以实质性技术成果跻身全球半导体前沿阵地。

技术突破

“破晓”皮秒闪存的核心优势，在于对速度极限的挑战以及材料体系的革命性重构。

传统闪存受限于电子在存储层中的迁移阻力，读写周期普遍停留在微秒量级，形成系统性能的长期瓶颈。

而“破晓”创新性地引入二维材料体系，尤其是石墨烯的应用，使电子近乎无阻碍地高速穿行，将响应时间压缩至皮秒级别。

皮秒是多快？

这一单位代表一万亿分之一秒，相当于光在真空中穿越一张纸厚度所需的时间。在此尺度下，数据操作效率实现了数千乃至五万倍以上的跃升。

国际权威科技平台Tom's Hardware与South China Morning Post均指出，该项成果打破了现有非易失性存储器的速度纪录。

除材料革新外，“超注入机制”的应用成为另一关键技术支点。

不同于传统方式中电子需逐步加速进入存储层，“破晓”通过高能态直接注入，让载流子瞬间穿透势垒，极大缩短了延迟。

为确保物理模型精准可靠，研究团队构建了准二维理论框架用以预测电子行为，并结合大量实验验证，最终实现芯片稳定运行。

发表于Nature期刊的研究论文显示，该技术不仅具备惊人的读写速率，还保持了断电后数据不丢失的非易失特性，融合了DRAM的高速响应与NAND闪存的数据持久能力。

这项成就的背后是长达八年的深耕积累。自2015年起，周鹏与刘春森领衔的科研小组便专注于二维材料在存储中的应用探索，早期已实现纳秒级性能。

历经持续迭代，终于在今年成功跨越至皮秒层级，标志着基础研究向尖端工程转化的重大飞跃。

研发过程中，团队从微小阵列样品起步，逐步扩大集成规模，全面检验材料稳定性与工作机制可行性。

复旦新闻强调，此次突破不仅是实验室内的理论验证，更是具备产业落地潜力的核心技术储备。

Graphene-info评论认为，这一进展使中国在全球新一代存储技术竞赛中占据了战略高地。

“破晓”所带来的速度变革，将在人工智能、云计算等数据密集型领域释放巨大潜能。

当前AI训练过程常因频繁的数据调用而遭遇效率瓶颈。

皮秒级闪存可实现海量信息的即时读取与回写，显著缩短运算等待时间，同时大幅削减功耗支出。

Sixth Tone报道指出，采用此类存储方案有望为AI系统节省约30%的能耗，提升数据中心整体运作效能。

这意味着，从学术探索到工业级部署，中国的存储创新能力已达到世界领先水平。

工程化成果

科学发现固然重要，真正决定影响力的是能否走向实际应用。

2023年10月，复旦团队正式推出全球首款基于“破晓”核心技术并与硅基工艺兼容的二维混合架构闪存芯片——“长缨CY-01”。

相较于传统产品，其综合性能提升高达20万倍，且拥有更高的集成密度和更低的制造门槛。

这标志着一项前沿科研成果完成了从原理样机到可量产器件的关键跨越。

“长缨CY-01”的诞生经历了严谨的技术演进路径。初期阶段，团队以Kb级小型阵列为测试载体，反复校验超注入机制与电子传输模型的匹配度。

每一次流片都伴随详尽的参数分析与可靠性评估，确保芯片在速度、耐久性和工作寿命方面满足工业标准。

据复旦新闻介绍，这种渐进式开发策略有效控制了技术转化风险，保障了后续规模化生产的可行性。

目前，“长缨CY-01”已进入小批量试产阶段，其设计完全适配主流CMOS制造流程，无需改造现有晶圆生产线即可投入生产。

Interesting Engineering与TrendForce联合分析认为，此举或将深刻影响全球半导体产业链布局。

长期以来，中国在高端存储芯片领域依赖进口，如今凭借自主原创实现技术反超，为AI硬件、云服务及超算中心提供了坚实支撑。

在具体应用场景中，“长缨CY-01”将带来颠覆性体验。

个人设备开机将趋近于零延迟，大型软件与3A游戏加载时间消失不见，企业级服务器响应能力成倍增强。

对于深度学习模型而言，数据供给速度不再拖累计算单元，整体训练效率得到质的提升。

此外，由于功耗显著下降，企业在运维成本上也将获得可观节约。

复旦团队透露，未来将持续优化架构设计，力争在三至五年内实现兆比特级别芯片的批量制造，推动技术普惠化落地。

工程化进程也吸引了广泛国际合作。继研究成果被Nature收录后，全球多家科研机构与高科技企业主动接洽，表达合作意愿。

South China Morning Post与Graphene-info共同报道，中国团队展现出极强的务实精神，坚持技术迭代节奏，同时注重与现有系统的无缝对接。

这表明中国不仅在原始创新上取得领先，更具备将技术推向全球市场的现实能力。

“破晓”皮秒闪存未来前景

“破晓”技术的问世，促使国际社会重新评估中国在全球半导体版图中的角色定位。

Tom’s Hardware明确表示，当前中国在闪存速度指标上已超越美国主流技术数千倍，创下新的全球标杆。

Hackaday分析指出，依托超注入机制与二维材料协同创新，中国在AI专用硬件与云端基础设施建设方面建立起先发优势。

相较之下，部分发达国家仍局限于既有架构优化，而中国则通过底层材料变革实现了跨越式发展。

市场的反应尤为直接。TrendForce指出，此类颠覆性技术可能引发全球半导体投资重心转移。

多家跨国科技公司已启动对中国团队成果的技术调研，部分企业开始探讨技术授权或联合开发的可能性。

Nature的认可进一步巩固了中国在全球科研话语体系中的地位。

Graphene-info强调，这一突破提醒业界：真正的技术领先源于路径选择与材料创新，而非单纯资本堆叠。

展望未来，皮秒级闪存的应用边界将持续拓展，涵盖高性能计算、5G/6G通信、智能驾驶、边缘计算等多个关键领域。

以大模型训练为例，现有系统常受制于存储带宽不足，导致GPU长时间处于空闲状态。

皮秒闪存投入使用后，数据供给能力与计算单元完美匹配，大幅提升资源利用率，为中国在AI硬件赛道赢得战略主动权。

Sixth Tone预测，这类新型存储器有望在未来五年内成为高端计算平台的标准配置。

从产业化视角看，复旦团队计划采取稳健授权模式，支持国内企业开展规模化生产。

得益于与CMOS工艺的高度兼容性，新技术可快速嵌入现有制造生态，加速全产业链升级进程。

一旦技术成熟普及，不仅将强化本土企业的市场竞争力，也可能重塑国际供应链格局。

此次突破充分印证了长期科研投入的价值所在。周鹏与刘春森带领团队十年如一日攻坚克难，实现了从纳秒到皮秒的历史性跨越，彰显出中国科技创新的深厚积淀与坚韧毅力。

国际科技界也开始反思竞争逻辑。中国在存储技术上的突破传递出清晰信号：唯有根本性创新与材料突破，方能在未来技术格局中掌握主导权。

复旦团队的成功实践证明，中国已在核心科技领域具备独立突围的能力，将在AI、云计算、数字基建等高端战场占据有利位置。

随着工程化持续推进与产业生态逐步完善，这项技术必将对全球科技秩序与市场竞争格局产生深远冲击。

结语

“破晓”皮秒闪存不仅仅是一项技术革新，更是中国科技崛起的重要象征。

它将数据传输推进到前所未有的极速境界，显著提升人工智能、云计算与高性能计算的整体效能，同时实现能源效率的革命性改善。

国际主流媒体纷纷报道，中国已从过去的技术追随者，转变为当今存储领域的引领力量。

复旦科研团队十余年坚持不懈的努力，不仅体现了基础研究积累的战略意义，也凸显了自主创新在全球科技博弈中的决定性价值。

未来，随着技术不断深化与产业落地加速推进，中国有望在世界半导体舞台上持续领跑，向全球展现真正强大的科技硬实力。