“雕塑同樣的物品,，用豆腐雕刻比用玉石雕刻更難,，因為材料的脆弱大大提升了雕刻難度,。”復旦大學研究員包文中向記者形象地描述了使用二維半導體與傳統(tǒng)硅基半導體制造微處理器的難度區(qū)別,。記者2日從該校獲悉，全球首款基于二維半導體材料的32位RISC－V架構微處理器“無極”登上《自然》雜志,?！盁o極”由復旦大學周鵬、包文中團隊打造,，是目前為止全球最大規(guī)模的二維半導體微處理器,。

此前，國際學術界與產業(yè)界經過10余年攻關,，已成功制造出只有數(shù)百個原子長度,、若干個原子厚度的高性能基礎器件。而將這些“原子級精密元件”組裝成完整的集成電路系統(tǒng),，卻始終受困于工藝精度與規(guī)模均勻性的協(xié)同良率控制難題,。

經過5年技術攻關和迭代，研究團隊在該領域取得了突破性成果,?！巴ㄟ^自主創(chuàng)新的特色集成工藝，‘無極’集成晶體管達5900個,，實現(xiàn)了二維邏輯功能全球最大規(guī)模驗證紀錄,。”周鵬說,。

“無極”的工藝流程非常復雜，參數(shù)設置依靠人工很難完成,。周鵬說,，團隊創(chuàng)新開發(fā)了AI驅動工藝優(yōu)化技術，通過“原子級界面精準調控＋全流程AI算法優(yōu)化”雙引擎,，實現(xiàn)了從材料生長到集成工藝的精準控制,，可以迅速確定參數(shù)優(yōu)化窗口，提升晶體管良率,。

通過概念驗證后,，“無極”正在計劃進入中試階段。據(jù)介紹,，在“無極”的電路集成工藝中,，70％左右的工序可直接沿用現(xiàn)有硅基生產線成熟技術，而核心的二維特色工藝也已構建包含20余項工藝發(fā)明專利,，結合專用工藝設備的自主技術體系,，為未來的產業(yè)化落地鋪平道路。

周鵬介紹：“在待機條件下,，3微米尺寸的二維半導體和28納米尺寸的傳統(tǒng)半導體耗能是一樣的,?！边@意味著在同樣大小和規(guī)模的情況下，二維半導體處理器耗能將大大低于傳統(tǒng)處理器,。

周鵬還表示,，二維半導體將會與傳統(tǒng)的硅基半導體長期共存互補。從遠期來看,，二維半導體微處理器會沿用傳統(tǒng)微處理器的設備接口等,，能直接應用于各種傳統(tǒng)應用場景?！盁o極”采用的RISC－V是一種開源的計算架構,。“我們相信,，它將會對我國相關產業(yè)的未來產生深遠影響,。”他說,。（馮妍　記者王春）