复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室周鹏、包文中联合团队的重要科研成果，即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”，介绍了该成果的意义、技术突破以及相关测试情况等。
在科技不断发展的今天，芯片领域的每一次突破都备受关注。IT之家4月2日消息传来一个振奋人心的好消息，复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室周鹏、包文中联合团队历经不懈努力，成功研制出了全球首款基于二维半导体材料的32位RISC – V架构微处理器，这款微处理器被命名为“无极”。
据详细介绍，该成果意义重大，它成功突破了二维半导体电子学工程化的瓶颈。以往在二维半导体芯片研发过程中，集成度的提升是一大难题，但此次复旦团队首次实现了5900个晶体管的集成度，并且在国际上创造了二维逻辑芯片最大规模验证纪录。更为重要的是，这是由复旦团队独立完成的、具有自主知识产权的国产技术。这一成果让我国在新一代芯片材料研制领域，占据了先发优势，为我国芯片产业的发展注入了强大动力。
“反相器是一个非常基础且重要的逻辑电路，它的良率直接反映了整个芯片的质量。”复旦大学微电子学院教授周鹏在介绍时提到，二维材料的生长方式与传统的硅晶圆不同。硅晶圆可以通过直拉法生长出高质量的大尺寸单晶，而二维材料需要通过化学气相沉积（CVD）法来生长，这种生长方式导致了材料本身存在缺陷和不均匀性。然而，在本项研究中取得了惊人的突破，反相器良率高达99.77%，同时具备单级高增益和关态超低漏电等优异性能，这无疑是一个具有里程碑意义的工程性突破。
▲将ENIAC和Intel 4004以及无极诞生年实现了加法上的运算联系
为了确保芯片质量，团队采用了独特的技术手段。他们通过柔性等离子（Plasma）处理技术等低能量工艺，对二维半导体表面进行精细加工。这种低能量工艺避免了高能粒子对材料造成的损害，从而充分发挥出二维半导体的优势，保证了芯片在制造过程中的质量稳定性。
另外，这款成果产品本身具备诸多优异性能。团队通过严格的自动化测试设备进行测试，验证了在1 kHz时钟频率下，千门级芯片可以串行实现37种32位RISC – V指令，完全满足32位RISC – V整型指令集（RV32I）要求。其集成工艺优化程度和规模化电路的验证结果，均达到了国际同期最优水平。
相关成果于北京时间4月2日晚间以《基于二维半导体的RISC – V 32比特微处理器》（“A RISC – V 32 – Bit MicroprocessorBased on Two – dimensional Semiconductors”）为题发表于国际顶级期刊《自然》（Nature），这也标志着该成果得到了国际科学界的高度认可。
本文介绍了复旦大学周鹏、包文中联合团队成功研制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”的成果。该成果突破二维半导体电子学工程化瓶颈，反相器良率高，团队采用低能量工艺确保芯片质量，产品性能优异，相关成果发表于《自然》期刊，使我国在新一代芯片材料研制中占据先发优势。
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