Учёные из Китая создали первый в мире полнофункциональный 2D-флеш-чип

Исследовательская группа из Шанхайского университета Фудань разработала первый в мире полнофункциональный 2D-флеш-чип. [Фото: chinadaily.com.cn]

Исследователи из Шанхайского университета Фудань разработали первый в мире полнофункциональный 2D-флеш-чип, что стало важной вехой в разработке двумерных электронных устройств.

Этот прорыв объединяет сверхбыстрое 2D-флеш-устройство с кремниевой КМОП-технологией, предоставляя модель для ускорения перехода устройств следующего поколения от исследований к применению.

Чип поддерживает восьмибитные операции, 32-битные высокоскоростные параллельные операции и произвольный доступ, достигнув выхода годных ячеек памяти 94,3%. Его скорость работы превосходит текущие технологии флеш-памяти.

10 октября 2025 года научная работа с результатами исследования была опубликована в журнале Nature.

В эпоху искусственного интеллекта требования к скорости доступа к данным резко возросли, а ограниченная скорость и энергопотребление традиционных технологий памяти стали узким местом в ИИ-вычислениях.

В апреле та же команда представила в Nature прототип 2D-флеш-памяти PoX, достигнув рекордной скорости программирования в 400 пикосекунд.

«От первого прототипа полупроводникового транзистора до первого ЦП прошло около 24 лет. Однако, интегрируя новые технологии в существующую КМОП-платформу, мы значительно сокращаем этот процесс», — сказал Лю Чуньсэнь, первый автор статьи.

Чжоу Пэн, ведущий исследователь команды, отметил: «Мы считаем, что запоминающие устройства, вероятно, станут первым типом 2D-электронных устройств, которые будут коммерциализированы из-за их умеренных требований к качеству материалов и производственным процессам».

Основной проблемой было интегрировать 2D-материалы с КМОП-технологией без потери производительности. Поверхность КМОП-схем довольно шероховата, а 2D-полупроводниковые материалы имеют толщину всего 1-3 атома.

«Это похоже на вид Шанхая из космоса. Кажется плоским, но в городе есть здания разной высоты. Если накрыть город тонкой плёнкой, сама плёнка не будет плоской», — объяснил Чжоу.

Команда использовала 2D-материалы с естественной гибкостью и модульный подход интеграции, что позволило плотно связать 2D-материалы с КМОП-подложками на атомном уровне.

Исследователи завершили процесс проектирования и планируют создать пилотную производственную линию, чтобы достичь мегабайтного масштаба в течение следующих 3-5 лет.

Чжоу Пэн заявил: «Это исследование представляет собой «исходную технологию» в области интегральных схем Китая, позволяя стране лидировать в технологиях хранения следующего поколения».