用微米級的工藝做到納米級的功耗

■科技新進展

本報訊（記者 任朝霞）近期，復旦大學周鵬、包文中聯合團隊突破二維半導體電子學集成度瓶頸，成功研制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（WUJI）”。在32位輸入指令的控制下，“無極”可以實現最大為42億的數據間的加減運算，支持GB級數據存儲和訪問，以及最長可達10億條精簡指令集的程序編寫。

面對摩爾定律逼近物理極限的全球性挑戰，具有原子層厚度的二維半導體是目前國際公認的破局關鍵。歷經國際學術界與產業界10余年攻關，科學家們已掌握晶圓級二維材料生長技術，并成功制造出只有數百個原子長度、若干個原子厚度的高性能基礎器件。但要將這些“原子級精密元件”組裝成完整的集成電路系統，卻始終受困于工藝精度與規模均勻性的協同良率控制難題，過去最高集成度僅停留在數百晶體管量級，始終未能跨越功能性微處理器的技術門檻。

經過5年技術攻關和迭代，復旦大學周鵬、包文中聯合團隊取得突破性成果：基于二維半導體材料（二硫化鉬MoS2）的32位RISC-V架構微處理器“無極（WUJI）”成功問世。該處理器通過自主創新的特色集成工藝，通過開源簡化指令集計算架構（RISC-V），在國際上實現了二維邏輯功能最大規模驗證紀錄（集成5900個晶體管），完成了從材料到架構再到流片的全鏈條自主研發。

“我們用微米級的工藝做到納米級的功耗。而極低功耗的CPU可以助力人工智能更廣泛應用。”周鵬說。

北京時間2025年4月2日晚，相關成果以《基于二維半導體的RISC-V32比特微處理器》為題發表于《自然》雜志。

《中國教育報》2025年04月08日 第01版