一項顛覆性的存儲技術突破正在重新定義半導體產業的未來。75歲華人物理學家盧志遠開發的自我修復閃存技術，將傳統閃存的擦寫次數從1萬次大幅提升至10億次以上，這一成就不僅為他贏得了2025年未來科學大獎，更為全球數據存儲產業開啟了新的技術紀元。

圖丨盧志遠（來源：資料圖）

傳統閃存技術面臨的耐久性瓶頸長期困擾著整個行業。基於量子隧穿效應的存儲機制雖然實現了數據的非易失性保存，但反復的”擦除-寫入”迴圈會導致存儲單元的絕緣層受損，限制了器件的使用壽命。這一物理局限性直接影響了從消費電子到企業級存儲系統的可靠性和成本效益。

盧志遠的團隊通過深入研究發現瞭解決這一難題的關鍵路徑。當存儲單元中的原子因反復隧穿而偏離理想位置時，可以通過精確控制的加熱過程重新排列原子結構，恢復絕緣層的完整性。這種”熱修復”機制類似於金屬疲勞後的退火處理，能夠在不影響存儲數據的前提下修復結構損傷。

技術突破的產業意義

這項技術的影響遠超單純的性能提升數字。在企業級應用中，存儲設備的更換頻率直接關係到總體擁有成本。傳統閃存在高強度寫入環境下可能數月內就需要更換，而新技術支持的設備理論上可以運行數十年而無需更換，這將從根本上改變數據中心的運營模式。

更為重要的是，盧志遠團隊在容量密度方面也實現了重大突破。通過工藝縮放和3D垂直堆疊技術的結合，他們已經實現在指甲蓋大小的晶片上存儲1000億比特數據。這種密度的提升不僅滿足了移動設備對小型化的需求，也為雲計算和邊緣計算提供了更強大的存儲基礎。

盧志遠預測，在現有技術框架內，存儲密度還能在當前基礎上提升100倍。這一預期基於對材料特性和製造工藝的深度理解，以及對半導體物理極限的準確把握。如果這一目標得以實現，單個存儲晶片將能夠容納相當於當前整個數據中心的資訊量。

系統級優化思維

盧志遠的技術創新不僅體現在器件層面，更重要的是他從系統整體角度思考問題的方法論。在閃存介面設計中，他選擇將輸出通道從8個減少到1個，這一看似降低性能的決定實際上大幅簡化了系統佈線，降低了整體成本和複雜度。

這種系統級思維在半導體產業中尤為珍貴。隨著摩爾定律放緩，單純的器件性能提升已無法滿足系統需求的增長，需要通過架構創新和系統優化來實現整體性能的躍升。盧志遠的方法為行業提供了重要的參考範式。

盧志遠的技術成就還包括高密度每單元4比特存儲、深度納米級BE-SONOS器件，以及三維NOR閃存技術。這些創新共同構成了下一代非易失性存儲技術的完整生態系統，為人工智能、5G通信和物聯網等新興應用提供了堅實的硬體基礎。

產業前景與挑戰

儘管技術突破令人振奮，但從實驗室到大規模商業化仍面臨諸多挑戰。製造工藝的複雜性、成本控制和產能爬坡都需要時間來解決。此外，新技術與現有系統的相容性也需要仔細考慮。

盧志遠對未來保持樂觀態度，他認為存算一體技術和3D堆疊將成為未來十到二十年的核心突破方向。通過讓記憶體直接參與計算，可以大幅降低數據傳輸延遲和能耗，這對於AI晶片和邊緣計算尤為重要。

在全球半導體競爭日益激烈的背景下，盧志遠的技術突破為中國在存儲領域佔據領先地位提供了重要機遇。隨著國內人才儲備的不斷增強和研發投入的持續加大，這些基礎性技術創新有望轉化為產業競爭優勢，推動整個生態鏈的協同發展。

來源：中國財聯社