復(fù)旦研制二維半導(dǎo)體芯片“無極” 突破集成度瓶頸

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2025-04-03 18:51:57 澎湃新聞

復(fù)旦大學(xué)周鵬,、包文中聯(lián)合團(tuán)隊(duì)近期突破了二維半導(dǎo)體電子學(xué)集成度瓶頸,，成功研制出全球首款基于二維半導(dǎo)體材料（二硫化鉬MoS2）的32位RISC-V架構(gòu)微處理器“無極（WUJI）”。

復(fù)旦研制二維半導(dǎo)體芯片“無極”

這款二維半導(dǎo)體微處理器在32位輸入指令控制下,，能夠?qū)崿F(xiàn)最大42億的數(shù)據(jù)間加減運(yùn)算,，支持GB級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問,，并且可以編寫最長可達(dá)10億條精簡指令集的程序。這一成果可能為低空經(jīng)濟(jì),、機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)帶來更廣闊的應(yīng)用前景,。周鵬表示，他們用微米級(jí)的工藝實(shí)現(xiàn)了納米級(jí)的功耗,，這種極低功耗的CPU有助于人工智能在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用,。

復(fù)旦研制二維半導(dǎo)體芯片“無極” 突破集成度瓶頸

北京時(shí)間2025年4月3日凌晨，相關(guān)研究成果發(fā)表于國際頂尖期刊《自然》,。面對(duì)摩爾定律逼近物理極限的挑戰(zhàn),，具有原子層厚度的二維半導(dǎo)體被認(rèn)為是破局的關(guān)鍵。然而,，由于工藝精度與規(guī)模均勻性的協(xié)同良率控制難題,，過去最高集成度僅停留在數(shù)百晶體管量級(jí)，始終未能跨越功能性微處理器的技術(shù)門檻。

復(fù)旦研制二維半導(dǎo)體芯片“無極” 突破集成度瓶頸

經(jīng)過五年技術(shù)攻關(guān)和迭代,，周鵬,、包文中聯(lián)合團(tuán)隊(duì)取得了突破性進(jìn)展?！盁o極”處理器使用了自主創(chuàng)新的特色集成工藝,，通過開源簡化指令集計(jì)算架構(gòu)（RISC-V），在國際上實(shí)現(xiàn)了二維邏輯功能最大規(guī)模驗(yàn)證紀(jì)錄,，集成了5900個(gè)晶體管,，完成了從材料到架構(gòu)再到流片的全鏈條自主研發(fā)。此外,，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新開發(fā)的AI驅(qū)動(dòng)的一貫式協(xié)同工藝優(yōu)化技術(shù),，通過“原子級(jí)界面精準(zhǔn)調(diào)控+全流程AI算法優(yōu)化”雙引擎，實(shí)現(xiàn)了從材料生長到集成工藝的精準(zhǔn)控制,。在二維半導(dǎo)體集成工藝中,，70%左右的工序可直接沿用現(xiàn)有硅基產(chǎn)線的成熟技術(shù)，而核心的二維特色工藝也已構(gòu)建包含20余項(xiàng)工藝發(fā)明專利,。

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