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【导语】近日，复旦大学与绍芯实验室的周鹏/包文中团队在国际期刊《自然》上发表了重大科研成果，成功研制出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”。该成果不仅突破了二维半导体电子学工程化的瓶颈，实现了5900个晶体管的集成度，还展示了从材料、架构到流片的全链条自主研发能力。这一创新有望推动二维半导体在人工智能、无人机、机器人等低功耗(hào)算(suàn)力(lì)场(chǎng)景下的广泛应用，开启二维电子学的新时代。

近日，复旦大学、绍芯实验室周鹏/包文中团队成功研制出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”，创造了全球二维芯片的最大工程性规模验证纪录。相关成果已在国际期刊《自然》上发表。

随着摩尔定律逐渐接近物理极限，具有单个原子层厚度的二维半导体成为破局的关键。如何将二维半导体材料应用于集成电路是业界正在探索的方向，其中的核心难题在于，要将这些原子级精密元件组装成完整的集成电路系统，依旧受制于工艺精度与规模匀性的协同良率控制。值得关注的是，此次复旦大学团队发布的成果突破二维半导体电子学工程化瓶颈，首次实现了5900个晶体管的集成度。

据了解，“无极”微处理器基于单层二硫化钼（MoS₂）二维半导体材料打造，不依赖于先进的EUV光刻机，采用自主研发的特色集成工艺，依托开源简化指令集计算架构（RISC-V），实现了从材料、架构到流片的全链条自主研发，其集成工艺优化程度和规模化电路验证结果，均达到国际同期最优水平。

复旦大学教授周鹏(péng)向(xiàng)《中(zhōng)国(guó)电(diàn)子(zi)报(bào)》记(jì)者(zhě)表(biǎo)示(shì)，此(cǐ)次(cì)成(chéng)果改变了工业界的传统认知，证明了新材料应用在集成电路上的可行性，并在一些应用场景上具备独特优势。对于二维半导体而言，一定要找到它在应用上全面超越现有技术的独特的“点”，有了这个支撑之后，属于二维半导体或者说二维电子学的时代才会真正来临。在周鹏看来，这个“点”在最近三年里就有可能落地。“未来人类把晶体管做成什么材料其实并不确定，不管是产业界还是学术界都应该保留探索的空间。”

周鹏表示，当前二维半导体微米级的工艺已能实现硅基纳米级芯片的功耗水平，未来通过产业化制造将兼具更快速度和更低功耗的优势。此类二维芯片有望推动人工智能更广泛的应用，特别是在无人机、机器人等需要低功耗算力的移动端场景。在产业化方面，团队将着力推进与现有硅基生产制造线的融合，推动二维半导体电子器件从实验室走向市场，实现规模化商业应用。