【导读】近日，复旦大学微电子学院联合绍芯实验室取得重大突破，成功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”，并完成流片验证。该研究成果已发表于国际顶级学术期刊《自然》，标志着我国在新型半导体技术领域实现从“跟跑”到“领跑”的关键跨越，也为全球半导体产业突破技术瓶颈提供了全新路径。
在芯片制造领域，“摩尔定律”长期被视为技术发展的“天花板”。该定律由英特尔创始人戈登?摩尔于1965年提出，认为芯片上可容纳的晶体管数量约每两年翻一倍，性能也随之提升。然而，随着制程工艺逼近1纳米的物理极限，全球芯片研发陷入停滞。目前，最先进的量产芯片制程为3纳米，而1纳米制程的攻关已成为全球实验室共同面临的难题。
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在此背景下，复旦大学团队基于二维材料二硫化钼（MoS?）研发的“无极”芯片，以5900个晶体管的集成规模，打破了二维半导体材料难以规?；τ玫睦Ь?。相比2017年奥地利维也纳工业大学团队创下的115个晶体管纪录，“无极”芯片的集成度提升了50倍，被国际学界评价为“突破摩尔定律的重要里程碑”。
二维材料二硫化钼的厚度仅为0.65纳米，相当于头发丝直径的十万分之一。在如此极薄的材质上制造电路，被研究人员形容为“在豆腐上雕花”——任何细微的能量偏差都可能导致材料损伤。
为解决这一难题，团队创新开发了“柔性等离子刻蚀技术”，将工艺能量精准控制在5电子伏特（eV）以下，接近日常日光灯的能量水平，从而实现了对原子级材料的无损加工。此外，面对上百道工序参数的组合优化难题，团队引入人工智能技术，通过机器学习算法分析十万组历史数据，在72小时内锁定最优工艺配方，将核心元件反相器的良率提升至全球最高水平。
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据研究团队介绍，“无极”芯片不仅实现了工艺突破，其性能也可媲美英特尔最新一代产品。更值得关注的是，该芯片具备多重优势：
超薄特性：厚度不足1纳米，为未来芯片的进一步微型化开辟了道路；
环境适应性：可在极端环境下稳定运行，适用于航天探测器、深海传感器等特种领域；
超低功耗：显著提升边缘计算设备的能效比，实现算力提升而续航不减。
这些特性使得“无极”芯片在物联网、人工智能、无人机、自动驾驶等前沿科技领域具有广阔的应用前景。
目前，“无极”芯片已进入认证阶段，其产业化路径也日益清晰。团队采用“70%工序沿用成熟硅基生产线+30%核心工艺改造”的混搭策略，构建了20余项核心工艺专利体系。同时，与中芯国际合作建设的8英寸试验线计划于近几年投产，为大规模量产奠定基础。
这一突破不仅意味着技术上的领先，更代表着中国在高端芯片领域自主创新能力的全面提升。正如一位网友所言：“从前多种核心技术依赖进口，如今越来越多高端领域的选择权终于握在自己手中?！?/p>
结语：从“跟跑”到“领跑”的中国芯片之路
