复旦大学突破二维半导体电子学集成度瓶颈 用微米级的工艺做到纳米级的功耗

来源：【中国教育报】

本报讯（记者 任朝霞）近期，复旦大学周鹏、包文中联合团队突破二维半导体电子学集成度瓶颈，成功研制全球首款基于二维半导体材料的32位RISC-V架构微处理器“无极（WUJI）”。在32位输入指令的控制下，“无极”可以实现最大为42亿的数据间的加减运算，支持GB级数据存储和访问，以及最长可达10亿条精简指令集的程序编写。

面对摩尔定律逼近物理极限的全球性挑战，具有原子层厚度的二维半导体是目前国际公认的破局关键。历经国际学术界与产业界10余年攻关，科学家们已掌握晶圆级二维材料生长技术，并成功制造出只有数百个原子长度、若干个原子厚度的高性能基础器件。但要将这些“原子级精密元件”组装成完整的集成电路系统，却始终受困于工艺精度与规模均匀性的协同良率控制难题，过去最高集成度仅停留在数百晶体管量级，始终未能跨越功能性微处理器的技术门槛。

经过5年技术攻关和迭代，复旦大学周鹏、包文中联合团队取得突破性成果：基于二维半导体材料（二硫化钼MoS2）的32位RISC-V架构微处理器“无极（WUJI）”成功问世。该处理器通过自主创新的特色集成工艺，通过开源简化指令集计算架构（RISC-V），在国际上实现了二维逻辑功能最大规模验证纪录（集成5900个晶体管），完成了从材料到架构再到流片的全链条自主研发。

“我们用微米级的工艺做到纳米级的功耗。而极低功耗的CPU可以助力人工智能更广泛应用。”周鹏说。

北京时间2025年4月2日晚，相关成果以《基于二维半导体的RISC-V32比特微处理器》为题发表于《自然》杂志。

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