电荷存储器是信息技术蓬勃发展的根基。个人电脑中的“内存”和“硬盘”，是电荷存储器的两种典型代表。然而，断电后，“内存”——静态随机存储器“SRAM”和动态随机存储器“DRAM”，存储的数据会丢失，这种“易失性”特性限制了其在低功耗条件下的应用。相比之下，“硬盘”——以闪存为代表的非易失性存储器，在断电后不会丢失数据，但由于其电场辅助编程速度远低于晶体管开关速度，它难以满足需要对大量数据极高速存取的场合，例如AI计算等场景。因此，针对当下AI计算所需的算力与能效要求，存储技术亟须突破，而破局点在于解决集成电路领域最为关键的基础科学问题：超越信息的非易失存取速度极限，也就是断电不丢失，存取还要快。
近日，复旦大学周鹏/刘春森团队成功研制储“破晓”皮秒闪存器件，擦写速度快至400皮秒，相当于每秒可执行25亿次操作，是人类目前掌握的最快半导体电荷存储器件。通过突破基础理论的瓶颈，研究团队发现一种电荷存储的“超注入”机制。据此，研究团队重新定义了现有的存储技术边界，并成功研制“破晓”皮秒闪存器件，其性能超越同技术节点下世界最快的易失性存储SRAM技术。刘春森透露，目前相关产品正在尝试小规模量产。
相关研究成果发表于国际期刊《自然》。
