在当今数字化时代，数据存储技术的发展直接影响着人工智能、云计算及各种高性能计算的效率。传统的存储设备在速度与持久性之间一直存在权衡，快速的SRAM和DRAM虽具备高速运行优势，却因易失性导致断电即丢失数据；而非易失性闪存虽然保证数据的持久保存，却面临较高的写入延迟限制了其应用范围。近日，中国复旦大学科研团队推出了一项划时代的创新——基于石墨烯的PoX（相变氧化物）非易失性闪存设备，其写入速度达到了惊人的400皮秒，远超现有SRAM的纳秒级响应，标志着存储技术迈入了全新纪元。 这款名为PoX的存储器采用二维石墨烯通道与电荷捕获层结合的设计，利用石墨烯载流子的高迁移率和独特电子性质，实现信息的瞬时写入与稳定存储。相比传统NAND闪存常见的微秒级写入延迟，PoX设备的写入时间是其千万分之一，令其成为迄今为止速度最快的非易失性半导体存储器。石墨烯的薄体结构和对电场的优异响应促进了载流子的高效加速和注入，进一步缩短了写入周期。
这项技术的核心在于基于二维材料的热载流子注入机理。利用5伏电压条件，写入单个位的时间可控制在400皮秒之内，同时确保超过550万次写入循环后仍维持卓越的性能表现。长达10年的数据保持性能也通过模拟实验验证，为实际应用提供了坚实保障。石墨烯通道不仅提升了速度，也优化了耗能，让存储设备在高性能运行的同时大幅降低功耗，解决了传统高速存储系统中发热量大的瓶颈。 人工智能的发展催生了对存储速度和容量的极高要求，特别是在边缘计算和本地推理场景下，存储瓶颈影响了整体系统的响应速度和效率。PoX记忆体的出现完美补充了市场需求。
它不仅具备类似SRAM和DRAM的高速访问特性，还能像闪存一样保证断电后的数据持久保存。此特性对智能手机、个人电脑等设备融合AI功能，提升使用体验具有里程碑意义。 研究团队负责人周鹏指出，通过人工智能算法优化工艺条件，他们大幅推动了该技术的成熟与应用潜力。团队已成功制造出完全功能的芯片，下一步将着力推动与现有智能终端设备的集成，从而打破现有存储技术在本地模型部署中的瓶颈，如延迟、数据传输速度及发热等问题。 与国际上以美国、日本、韩国为代表的传统NAND闪存技术相比，PoX存储器展现出数百万倍的速度优势。其创新的二维材料与相变氧化物结合方案，预示着全球存储产业将进入一个全新阶段。
未来，PoX技术有望推动工业升级，催生更多元化的应用场景，进一步支撑中国在高端存储领域实现领先。 此外，PoX存储器的高写入速度和持久稳定性能极大地提升了人工智能模型对数据的实时处理能力，加快了神经网络的推理速度，降低了能耗，为实现边缘智能和大规模人工智能应用提供有力支持。其革命性的存储性能同样适用于高性能计算、自动驾驶、5G通信等尖端领域，并可能成为下一代存储器的核心技术。 展望未来，基于石墨烯的PoX存储技术不仅催生新一代记忆体产品，还为存储体系设计、计算架构优化带来了新思路。通过不断完善材料制备工艺、提升芯片集成度及兼容性，PoX有潜力很快走向规模化量产。随着更多产学研力量的加入，其商业化步伐也将稳步加快。
总之，复旦大学团队研发的石墨烯基PoX非易失性存储技术，以前所未有的写入速度和数据持久性，突破了传统存储器技术的瓶颈。它不仅为存储领域带来颠覆性进展，也将深刻影响未来计算设备的性能升级和人工智能的普及应用。随着相关技术的持续成熟，PoX将成为引领存储领域创新发展的重要驱动力，推动数字时代迈向更高速、更智能、更绿色的未来。
