
近期,复旦大学周鹏与包文中联合团队成功突破二维半导体电子学集成度的技术瓶颈,研发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(WUJI)”。这款处理器能够处理最大为42亿的数据间的加减运算,支持GB级数据存储和访问,并可编写包含最长可达10亿条精简指令集的程序。这一重要成果于北京时间2025年4月2日晚在国际顶尖期刊《自然》上发表。
随着摩尔定律逼近物理极限,二维半导体因其原子层厚度被视为当前困境的关键。经过国际学术界和产业界十多年的共同努力,科学家们已经掌握了晶圆级二维材料的生长技术,并成功制造出高性能的基础器件。将这些“原子级精密元件”集成到完整的集成电路系统中一直是一个挑战,特别是在工艺精度和规模均匀性的协同良率控制方面。
经过长达五年的技术研究和迭代,复旦大学周鹏和包文中团队成功研发出“无极(WUJI)”微处理器。该处理器采用了自主创新的集成工艺和开源的RISC-V简化指令集计算架构,实现了二维逻辑功能最大规模验证(集成5900个晶体管)。这标志着从材料、架构到流片的全程自主研发成功完成。周鹏表示,“我们用微米级的工艺实现了纳米级的功耗,为人工智能的更广泛应用提供了有力支持。”
复旦团队在二维半导体集成电路领域有着十多年的深入研究。特别是团队开发的AI驱动的一贯式协同工艺优化技术,通过“原子级界面精准调控+全流程AI算法优化”双引擎,实现了从材料生长到集成工艺的精准控制。团队还解决了二维材料-接触-栅介质-后道工艺的精确耦合调控难题,并验证了规模化的数字电路。
未来,该团队将致力于进一步提升二维电子器件的性能和集成度,解决当前晶体管集成度的瓶颈问题,并推动其在更多应用场景中的竞争力。团队也将加强与现有硅基产线技术的结合,推动核心二维特色工艺的产业化应用。通过与相关企业和机构的合作,加快二维半导体电子器件从实验室到市场的转化,以满足市场需求。
