在数据洪流奔涌的AI时代,绍芯实验室以“长缨”在手的技术自信,为突破“存储墙”瓶颈提供了全新方案。近日,复旦大学周鹏-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(CY-01)”,相关研究成果于10月8日发表于国际顶尖期刊《自然》。这项突破性技术将二维超快闪存与成熟硅基工艺深度融合,标志着我国在下一代存储技术领域取得重要突破。
在人工智能迅猛发展的今天,传统存储器已成为算力提升的重要瓶颈。今年4月,复旦大学团队在《自然》发表“破晓”二维闪存原型器件,实现了400皮秒的超高速非易失存储,创下半导体电荷存储技术的速度纪录。然而,从实验室的单个器件走向功能完整的芯片,还需要攻克集成工艺与系统设计等重重难关。
“二维半导体材料薄如蝉翼,厚度仅有1~3个原子,而CMOS电路表面高低起伏,如同一个微缩城市。”团队负责人周鹏教授用生动的比喻解释了技术难点,“直接将二维材料铺在CMOS电路上,材料很容易破裂。”
经历了前期5年的探索试错,研究团队最终独辟蹊径,不再试图“削平”CMOS衬底,而是通过模块化集成方案,先将二维存储电路与成熟CMOS电路分离制造,再通过高密度单片互连技术实现完整芯片集成。这项核心工艺的创新,实现了在原子尺度上让二维材料和衬底的紧密贴合,芯片良率可超过94%。
团队将这一系统集成框架命名为“长缨(CY-01)架构”,取意“今日长缨在手,何时缚住苍龙”。该芯片支持8-bit指令操作、32-bit高速并行操作与随机寻址,性能显著超越当前主流闪存技术。从原型器件到功能芯片,科研团队用五年时间走完了传统半导体产业需要二十多年才能完成的跨越。这项“源技术”的突破,使我国在下一代存储核心技术领域掌握了主动权,为人工智能、大数据等前沿领域提供了更高速、更低能耗的数据存储解决方案。
值得一提的是,这项创新技术与越城区集成电路产业发展方向高度契合。作为长三角集成电路产业重要基地,绍兴已集聚芯联集成、长电科技等龙头企业,形成从设计、制造到封测的全产业链布局,为未来科技成果转化提供了良好产业基础。业界专家评价指出,该技术形成了“科学-工程-系统”闭环,完美契合AI时代对算力存储的需求,同时依托成熟CMOS产线,大幅降低了商业化门槛。
周鹏教授表示,团队下一步计划建立实验基地,推动技术向兆量级集成方向发展,预计在未来3~5年内实现知识产权授权与产业合作。
(内容来源:绍兴日报-今日越城)
作者: 编辑:沈洁
