【导语在人工智能时代内存墙问题成为硬件发展的关键限制NAND 闪存供应危机更是雪上加霜。研究人员提出基于单层氟代石墨烯的后晶体管、前量子内存架构为解决这一难题带来新希望。】氟代石墨烯存储器打破内存墙限制内存墙问题即处理器吞吐量和内存带宽之间不断扩大的差距已成为人工智能时代硬件发展的关键瓶颈。如今人工智能需求引发的 NAND 闪存结构性供应危机进一步加剧了这一问题。而基于单层氟代石墨烯CF的后晶体管、前量子内存架构的提出为解决内存墙问题提供了新的思路。原子级存储高容量与低能耗的完美结合每个氟原子相对于 sp3 杂化碳骨架的双稳态共价取向构成了一种固有的、抗辐射的二进制自由度。约 4.6 eV 的 C - F 反转势垒在 300 K 时产生的热位翻转率约为 10⁻⁶⁵ s⁻¹量子隧穿率约为 10⁻⁷⁶ s⁻¹同时消除了两种自发位丢失机制。一张 1 平方厘米的薄片在零保持能量下可编码447 TB的非易失性信息体积纳米带架构可将这一容量扩展至 0.4 - 9 ZB/cm³。分层读写架构实现高速数据传输研究人员提出了一种分层读写架构从扫描探针验证一级现有仪器可实现开始经过近场中红外阵列二级再到由中央控制器控制的双面并行配置在二级阵列满规模时预计总吞吐量可达25 PB/s。一个扫描探针原型已经构成了一个功能性的非易失性存储设备其面密度比现有所有技术高出五个数量级以上。行业影响与未来展望该技术的落地将对存储产业链产生深远影响有望缓解 NAND 闪存供应危机推动人工智能等领域的发展。然而未来技术演进仍存在不确定性如大规模生产的可行性、成本控制等问题。但总体而言氟代石墨烯存储器的出现为存储技术的发展带来了新的机遇。编辑观点氟代石墨烯存储器的突破为解决内存墙问题提供了新方案其高容量、低能耗和高速传输的特点具有巨大潜力。不过要实现大规模应用还需克服诸多挑战值得行业持续关注。