复旦大学研究团队成功研发出全球首颗二维-硅基混合架构闪存芯片_半导体展pcimasia

复旦大学的研究团队于10月8日发表于国际顶级期刊《自然》的这项成果是成功研发出全球首颗二维-硅基混合架构闪存芯片。

该芯片由复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室的周鹏-刘春森团队研发，名为“长缨(CY-01)架构”。它成功将二维超快闪存与成熟的硅基CMOS工艺深度融合，攻克了二维信息器件工程化的关键难题。这项技术被认为是我国集成电路领域的“源技术”，使中国在下一代存储核心技术领域掌握了主动权。

性能与优势

这种混合架构芯片能够突破传统闪存在速度、功耗和集成度三者之间的平衡限制，具有天然的访问速度优势。它支持8-bit指令操作与32-bit高速并行处理，性能远超现有闪存技术。团队前期实现了在原子尺度上让二维材料和CMOS衬底紧密贴合，最终芯片良率达到94.3%，远超集成电路制造89%的优良线。

混合架构芯片是什么?

混合架构芯片是一种通过整合不同计算单元、工艺或材料的优势，以突破单一架构性能瓶颈的芯片设计范式。它主要包含以下三种形态：

核心类型混合

这类芯片将不同类型的处理核心集成在一起。例如，英特尔和AMD的处理器将高性能核心(P-core)与高能效核心(E-core)相结合。P核负责处理对计算性能要求高的任务，而E核则高效处理后台任务等轻量级工作，从而实现性能与功耗的良好平衡。

异构计算

另一种常见形式是“CPU + 专用处理器”的异构计算。例如，将通用的中央处理器(CPU)与擅长并行计算的图形处理器(GPU)，或与可编程的FPGA等进行整合。这种组合让通用计算和专用加速相辅相成，尤其适合人工智能、高性能计算等复杂任务。

材料与工艺融合

这是一种前沿方向，通过先进封装或集成技术，将不同材料(如新兴的二维材料与成熟的硅基CMOS工艺)或不同工艺制造的芯片模块融合在一起。例如，复旦团队研发的二维-硅基混合架构闪存芯片，就成功将二维超快闪存器件与硅基CMOS电路结合，兼具高性能和工程可行性。 总而言之，混合架构芯片的核心思想是“各取所长”，通过协同合作来全面提升芯片的整体性能、能效和功能多样性，是应对当前算力挑战的关键技术路径。

文章、资料来源：索斐仕咨询

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