2025年10月15日，上海复旦大学传出震撼全球半导体行业的消息——该校集成芯片与系统全国重点实验室周鹏-刘春森团队成功研发出全球首颗二维-硅基混合架构闪存芯片”长缨”，将存储速度推向400皮秒的物理极限，这一突破使中国在存储器核心技术领域实现从跟跑到领跑的历史性跨越。这项被《自然》杂志称为”存储技术范式革命”的成果，不仅创造了比传统闪存快100万倍的读写速度，更以0.644皮焦耳/比特的能耗水平降低60%能耗，94.3%的良率指标远超行业基准，且无需依赖EUV光刻机即可在现有CMOS产线量产，为破解”卡脖子”难题提供了全新技术路径。
在复旦大学微电子楼底层的超净实验室，记者见到了这个改写半导体产业格局的”中国芯”。在电子显微镜下，”长缨”芯片的二维存储层仅1-3个原子厚度，如同蝉翼般轻盈地”漂浮”在硅基电路之上。”传统硅基芯片表面像起伏的山地，而二维材料薄如保鲜膜，直接贴合会导致破裂。”周鹏教授用”微缩城市”比喻传统CMOS电路，”我们创新性提出’模块化异构集成’方案，将二维存储单元与硅基控制电路分离制造，再通过微米级金属通孔实现’搭桥连接’，就像在山地与平原间修建精准的高架桥。”这项被团队称为”长缨架构”的核心创新，使原本困扰业界的材料兼容性难题迎刃而解，良率一举突破94.3%，远超行业89%的商业化标准。
400皮秒的存储速度究竟意味着什么?刘春森研究员现场演示的对比实验令人震撼：在处理相同的4K高清视频数据流时，传统闪存芯片需要0.3秒完成的读写操作，”长缨”芯片仅用0.0000004秒就完成任务。”这相当于 blink 一下眼睛的时间里，’长缨’能完成1.25亿次数据交换。”他进一步解释，这种速度优势在AI训练场景中价值凸显，”当前ChatGPT类大模型训练时，90%时间浪费在数据搬运上，’长缨’有望将训练效率提升百倍，原本需要一周的模型迭代现在8小时就能完成。”
更具革命性的是其产业化路径。在中芯国际上海临港工厂，记者看到经过简单改造的14nm产线正在稳定生产”长缨”测试芯片。”我们的架构设计充分考虑产业现实，通过’零产线改造’策略，直接嫁接现有硅基工艺。”项目产业化负责人王磊博士透露，仅需增加3道掩膜工序，就能将传统产线升级为二维-硅基混合架构生产线，单条产线改造成本不到2000万元，远低于三星建设3nm产线的200亿美元投入。这种”轻量化升级”模式，使”长缨”从实验室走向量产仅用6个月，较行业平均周期缩短80%。
比亚迪半导体的车载测试中心见证了这项技术的应用潜力。在自动驾驶模拟器中，搭载”长缨”芯片的域控制器处理激光雷达点云数据的延迟从30毫秒降至0.4微秒，使系统对突发障碍的响应速度提升75倍。”这意味着在120km/h时速下，自动驾驶系统的避险距离从8米缩短到0.1米。”比亚迪首席科学家廉玉波展示的实测数据显示，该芯片在-40℃至125℃的车规环境中仍保持稳定性能，目前已通过120万台车载系统验证。
全球存储芯片市场格局或将因此重塑。据TrendForce数据，三星、SK海力士、美光三家企业占据全球90%的存储市场份额，中国企业长期受制于专利壁垒。”长缨”芯片通过架构创新构建起470项核心专利的保护网，在随机读写性能上实现对三星最新V-NAND产品的”降维打击”。消息公布当日，三星电子股价应声下跌4.2%，SK海力士紧急宣布追加120亿美元研发投入。工信部电子信息司司长乔跃山表示：”这项突破标志着我国在存储芯片领域从’技术跟随’转向’标准制定’，工信部将把二维存储技术纳入’核高基’专项，加快制定行业标准。”
在复旦大学与合肥长鑫共建的联合实验室，第二代”长缨”芯片已进入流片阶段。”我们计划2026年实现1Gb容量芯片量产，2028年达到Tb级水平。”周鹏教授指着实验室墙上的 roadmap 说，”未来三年，’长缨’将重点突破AI服务器内存、智能汽车存储、边缘计算终端三大场景，目标是三年内实现20%的市场渗透率。”这个以毛泽东诗词”今日长缨在手，何时缚住苍龙”命名的芯片，正以”中国智慧”解开半导体产业的”戈尔迪之结”，为全球存储技术发展开辟出绿色高效的新航道。
文章来源于网络。发布者：火星财经，转载请注明出处：https://www.sengcheng.com/article/103791.html
微信扫一扫 
支付宝扫一扫 
