全球首颗！中国芯片终于领跑全世界，引西方高度关注

文 | 锐观经纬

编辑 | 锐观经纬

当AI算力需求以指数级飙升，传统闪存技术早已陷入“速度瓶颈”的困境，美日韩主导的存储芯片专利墙更是让后发国家难以突破。

就在此时，复旦大学团队10月初发表的成果，打破的封锁，全球首颗二维-硅基混合架构芯片成功问世，性能直接“碾压”现有Flash闪存技术。

这项被命名为“长缨（CY-01）”的技术突破，为何能让美日韩紧急磋商应对？它又将如何改写中国半导体产业的全球格局？

这颗颠覆性芯片其实是一场历时五年的技术攻坚成果，早在今年4月，周鹏-刘春森团队就已在《Nature》亮出“底牌”。

“破晓（PoX）”二维闪存原型器件实现400皮秒超高速非易失存储，创下全球半导体电荷存储技术的最快纪录，为打破算力困境提供了底层原理支撑。

仅仅半年后，团队便通过“原子级器件到芯片（ATOM2CHIP）”技术，将原型器件升级为全功能芯片，完成了从实验室到工程化的关键一跃。

最令人惊叹的是其硬核性能：基于CMOS电路控制的全片测试支持8位指令操作、32位高速并行操作与随机寻址，良率高达94.34%，远超行业对新型芯片的预期。

更关键的是，二维闪存单元支持20纳秒快速操作，单比特能耗低至0.644皮焦耳，这组数据意味着它能在极短时间内完成大量数据读写，同时把能耗控制在传统闪存的几十分之一。

对于需要高频数据交互的AI训练、大数据分析等场景来说，这样的性能提升堪称“降维打击”。

这项突破的核心，在于破解了二维材料与成熟CMOS工艺融合的世界级难题。

二维半导体材料厚度仅有1-3个原子，如同一张超薄的“原子薄膜”，而CMOS电路表面布满高低不平的元件，直接铺设必然导致材料破裂。

就像在错落有致的城市上空铺展薄膜，平整度难题曾让全球研究者束手无策，此前韩国首尔国立大学虽开发出“hypotaxy”二维半导体合成技术，能在多种衬底生长单晶薄膜，却始终未能解决与CMOS集成的工程化问题。

复旦大学团队另辟蹊径，从二维材料的柔性特质入手，开创了模块化集成方案：先将二维存储电路与CMOS电路分离制造，再通过微米尺度通孔的高密度单片互连技术实现集成。

这种创新工艺让原子级厚度的二维材料与CMOS衬底完美贴合，最终实现超94%的良率，而这一思路恰好避开了美日韩在传统硅基存储芯片上的专利陷阱，走出了一条自主创新的技术路径。

在半导体产业中，“与现有产线兼容”是新技术快速落地的关键，这正是“长缨”架构的另一大优势。

当前全球绝大多数集成电路依赖成熟的CMOS产线制造，产业链配套极为完善。

团队精准判断：将二维器件融入传统CMOS产线，既能加速新技术孵化，又能为陷入瓶颈的CMOS技术注入新活力。

这一决策大幅缩短了技术产业化周期，要知道，从首个原型晶体管到第一款CPU曾耗时24年，而“长缨”架构借助现有产线，有望将这个过程压缩至数年。

从行业格局来看，这项突破正击中中国半导体产业的“痛点”。

长期以来，我国在存储芯片领域受制于美日韩专利壁垒，仅NOR闪存市场就被美光、三星等企业占据主要份额。

而二维存储恰好是最适合率先产业化的二维电子器件类型，它对材料质量和制造工艺要求相对温和，性能却远超现有技术。

周鹏团队的判断精准且务实，存储器可能产生颠覆性应用场景，这正是中国实现换道超车的绝佳切口。

对中国而言，这项技术的战略价值远超芯片本身，在AI、大数据等前沿领域，我国正处于高速发展期，对高速低耗存储的需求日益迫切。

目前主流存储架构需通过多级分层实现数据调度，效率低下且能耗高昂，而“长缨”架构支撑的通用型存储器有望取代这一模式，为我国数字经济发展提供底层硬件支撑。

更重要的是，团队已计划建立自主主导的工程化项目，3-5年内将集成水平提升至兆量级，期间产生的知识产权和IP可授权给国内企业，加速形成自主可控的产业链。

消息传出后，美日韩的反应印证了技术的冲击力。

作为全球存储芯片的传统霸主，三国企业长期掌控核心专利与市场份额，如今面对中国在二维存储领域的“降维打击”，紧急召开行业会议磋商应对策略。

这背后是对既有利益格局被打破的焦虑，一旦中国实现二维闪存产业化，不仅能摆脱对进口高端存储芯片的依赖，更能凭借性能优势抢占全球市场，重塑半导体产业的权力版图。

值得关注的是，复旦大学的突破并非孤立存在，而是中国二维半导体研究厚积薄发的影子。

此前韩国虽在二维材料合成技术上取得进展，但未能解决系统集成难题，欧美团队的研究多停留在材料性能优化阶段，缺乏工程化思路。

而中国团队通过“材料创新+工艺突破+系统设计”的全链条攻关，构建起“长缨（CY-01）架构”的跨平台设计方法论，涵盖二维-CMOS电路协同设计、跨平台接口设计等关键环节，为技术落地提供了完整解决方案。

从实验室到产业园，从技术突破到产业赋能，这颗二维-硅基混合架构芯片承载的不仅是存储技术的革新，更是中国半导体产业突围的希望。

随着实验基地的建立与产业化推进，未来3-5年，我们有望看到国产二维闪存从实验室走向市场，为AI时代提供更高速、更低能耗的存储方案。

当“卡脖子”的专利墙被突破，中国半导体终将在核心技术领域实现真正的“降维打击”，而这一天，已因这项突破变得不再遥远。