你是否曾遭遇这样的尴尬时刻——文章写至半途，未保存便遭遇电脑自动关机，重启后只能对着空白文档叹息？未来，这一烦恼或将因复旦大学教授周鹏及其青年研究员刘春森团队的创新成果而得到解决。
该团队历经多年研发，成功开发出名为“破晓（PoX）”的皮秒闪存器件。这一器件了现有闪存技术路径，突破了信息存取速度的极限，满足了人工智能（AI）对极高算力和能效的要求，助力AI大模型实现极速运行。相关研究成果已在《自然》杂志发表。
这一技术的诞生，源于长达十年的探索与积累。随着信息技术的飞速发展，传统的存储技术已无法满足大数据时代的存储需求。周鹏团队意识到，为了同时满足操作速度和存储容量的要求，必须突破现有存储技术的瓶颈。于是，他们着手研发兼具易失性存储器和非易失性存储器优势的第三类存储技术。
在经历了多次技术迭代和突破后，团队终于在近期取得了这一领域的重大突破。他们设计出由多重二维材料堆叠构成的半浮栅结构晶体管，并成功构筑了二维半导体准非易失性存储原型器件。这一器件的写入速度比当时的U盘快1万倍，解决了长期以来“写入速度”与“非易失性”难以兼得的技术难题。此后，团队持续优化存储器结构，不断提升闪存速度，并分别于2021年、2023年、2024年取得了一系列重要进展。
而此次推出的“破晓”皮秒闪存器件更是将这一技术推向了新的高度。它的擦写速度达到了亚1纳秒（400皮秒），即每秒可以工作25亿次，与计算机芯片的工作速度相当。该器件的工作电压低于5伏，未来有望进一步降低，展现出在能耗方面的巨大优势。
“‘破晓’是目前世界上最快的半导体电荷存储器件，其性能超越了同技术节点下的易失性存储SRAM技术。”周鹏感慨道，“这一路走来，我们像是在沿途采摘繁花。”
这一技术的突破并非易事。在研究过程中，团队面临着诸多挑战。为了打破常规，团队从物理学的第一性原理出发，重新思考闪存的存取速度边界。这一过程中，团队的两位“00后”博士研究生向昱桐和王宠发挥了重要作用。他们成功测试了闪存速度，并研制出满足高速测试要求的设备。
而该技术的最大创新在于实现了无极限超注入的新机制。刘春森解释：“我们找到了新的电荷注入路径，这是传统硅闪存速度无法提升的根本原因的突破。”简单来说，这一新机制就像是从“爬”楼梯转变为坐火箭“飞”，极大地提升了速度。
除了技术上的突破，团队的初心始终是通过二维半导体材料和技术的更新，解决行业痛点，助力集成电路产业发展。目前，团队正以“破晓”原型器件为起点，加速推进皮秒闪存器件的产业化。他们正在同步开展一项Kb级小规模量产工作，并结合标准CMOS工艺，成功获得了可支持高速读写、存储的皮秒闪存器件。
周鹏团队将这一皮秒闪存器件命名为“破晓”，寓意着技术创新的曙光初现。“我们希望这项技术可以帮助半导体产业度过黎明前最黑暗的那段时光。”周鹏说道。
