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长缨CY‑01二维‑硅基混合架构闪存芯片,实验室原型样片
二维‑硅基混合架构闪存芯片(代号长缨CY‑01),是复旦大学周鹏‑刘春森团队2025‑10在《Nature》发表的成果,全球首颗完整功能的二维‑硅异质集成闪存芯片,入选中国科学十大进展 。
简单理解:
传统闪存全部在硅片上做存储单元;而这款芯片是混合架构:底层是成熟硅基CMOS控制电路,上层贴上原子厚度的二维半导体存储器件(破晓PoX),二者拼接在一起协同工作 。
二维存储器件写入速度可达400皮秒级别,断电数据不丢失,兼具内存的高速和闪存的非易失特性;芯片实验室集成良率达到94.3%,支持8‑bit指令、32‑bit并行读写、随机寻址 。
最大技术难点:二维材料只有1‑3个原子厚度,极薄易碎,很难直接在硅产线上加工。团队开发ATOM2CHIP集成方案,二维存储、硅基电路分开制造,再高密度互连拼接,解决异质材料兼容难题,不用彻底推翻现有硅工艺体系 。
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底层硅CMOS控制电路,上层二维存储单元,异质拼接混合架构
客观认清边界,避免自媒体过度渲染:
1. 它属于实验室原型样片,不是消费级量产芯片,不能直接拿来做手机、固态硬盘,距离工厂量产还有很长工程周期。
2. 擦写寿命、大规模阵列、成本、器件一致性还需要持续迭代。网传“速度快百万倍”是器件原型对比,不等于完整系统实测性能。
3. 愿景是未来打破内存与外存界限,用于AI算力存储,但现阶段只是原理验证的里程碑,不是已经落地的商品。
意义在于:打通二维器件从单器件到完整功能芯片的工程化路径,为下一代存储开辟新路线,但不能直接替代现在NAND、DRAM。
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原型芯片优势与局限,区分实验室成果和消费商用产品
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