全球首颗二维混合架构闪存芯片问世了，中国突破'卡脖子'难题！2025年10月9日，复旦大学微电子学院周鹏-刘春森团队宣布成功研制全球首颗二维-硅基混合架构闪存芯片"长缨CY-01"。这项突破攻克了二维材料工程化的世界难题，以94.3%的芯片良率证明了其产业化潜力，远远超过了集成电路制造89%良品率的优异线，在半导体行业掀起一场"降维打击"式的技术革命。
复旦大学微电子学院周鹏-刘春森团队
首先，为何称其为"革命"？正是由于这是二维芯片的颠覆性优势。
1看速度与功耗方面的大飞跃。传统闪存而言，其读写速度在毫秒级，但是功耗较高，使其成为3算力发展的瓶颈。然而，二维芯片：是基于"破晓"原型器件的400皮秒超快存储能力，比传统闪存快100万倍，创下了全球半导体电荷存储技术的最快纪录，且能耗降低两个数量级（0.644皮焦耳/比特），解决的是"存储墙"的大问题。
2看材料与结构的创新。传统芯片依赖的硅基材料，工艺上已逼近物理极限。二维芯片，则是采用原子级厚度（1-3个原子）的二维材料，相当于不到1纳米，如"蝉翼"般轻薄，通过模块化集成方案与现有硅基互补金属氧化物传统半导体CMOS工艺融合，所以，是无需改造产线即可量产。
3看工程化的大突破。该团队通过 "先分后合"策略：先将二维存储电路与CMOS电路分离制造，再通过微米级高密度互连技术集成，这也正是这项核心工艺的创新下，才实现了芯片良率高达94.3%，这是远超商业化门槛（89%），攻克的是二维材料易破裂的难题。
其次，是与传统芯片的区别在于从"堆砌工艺"到"协同设计"的飞跃。
主要表现在两个方面。1是架构革新。传统存储体系依赖的是多层结构（内存-硬盘-缓存），数据调度效率较低。而"长缨CY-01"采用二维-CMOS混合架构，支持的是8位指令与32位高速并行操作，实现了单层通用型存储，大幅提升的是数据的存取效率。这样的性能大提升，对当前的 美国苦苦对我们卡脖子的AI 计算系统来说，无疑是一场及时雨。2是技术路径上差异。传统技术，依赖的是EUV光刻机等昂贵设备，受制于国外技术封锁。而二维技术，则是通过ATOM2CHIP系统将二维材料融入现有生产线，就可规避光刻机的限制，为中国半导体自主创新开辟新路径。
新突破非常值得展望的应用前景又如何呢？从AI到日常设备均可实现
首先是破解了我国AI算力的。瓶颈。当前AI系统受限于存储速度，二维芯片的皮秒级响应可替代现有显存，可让大模型训练效率提升数倍。
其次是泛在化应用前景广阔。未来3-5年，该技术将很快可推广至个人电脑、移动设备、物联网等领域，其低功耗特性可延长我们手机的续航时间，并克服高低温下的不可用，因其高温适应性可下低-40℃、上高至85℃，支持极端环境使用。
再者，是产业意义看有望推动让国产半导体转向领跑。目前，全球存储市场主要由美韩企业垄断，市占率超90%，二维芯片的诞生，有望打破现格局，成为中国集成电路的 "源技术" ，推动国产半导体从"跟跑"转向"领跑"。
