二维半导体材料新突破！中国研发全球首款32位RISC-V微处理器“无极”

在科技领域的一次重大飞跃中，复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室传来振奋人心的消息。由周鹏和包文中领导的研究团队，经过不懈努力，成功研制出全球首款采用二维半导体材料的32位RISC-V架构微处理器，命名为“无极”。这一成就不仅标志着中国在新型芯片材料研发上的重要里程碑，也彰显了国内在高科技领域的持续创新能力。

据详细介绍，这款微处理器的诞生，意味着研究团队成功突破了二维半导体电子学工程化的核心难题。他们首次集成了5900个晶体管，这一数字刷新了二维逻辑芯片在国际上的最大规模验证纪录。这项技术的完全自主知识产权，由复旦大学团队自主研发获得，为中国在全球芯片材料研究的舞台上赢得了先发优势。

在芯片制造过程中，反相器作为逻辑电路的关键组件，其性能对整个芯片的质量起着决定性作用。由于二维材料无法像传统硅晶圆那样通过直拉法获得高质量大尺寸单晶，因此化学气相沉积（CVD）法成为主要生长手段，但这也带来了材料缺陷和不均匀性的挑战。然而，此次研究中，反相器的良率惊人地达到了99.77%，并表现出单级高增益和关态超低漏电等卓越性能，这无疑是一项重大的工程技术突破。

为了充分利用二维半导体的独特优势，同时避免高能粒子对材料造成的潜在损害，研究团队采取了创新的柔性等离子处理工艺，对二维半导体表面进行精细加工。这种低能量处理方法在确保芯片质量与性能方面发挥了关键作用。

进一步的研究成果显示，“无极”微处理器不仅性能卓越，而且在经过严格测试后，能够在1 kHz时钟频率下顺利执行37种32位RISC-V指令，完全符合32位RISC-V整型指令集（RV32I）的标准。无论是集成工艺的优化程度，还是规模化电路的验证结果，该芯片均达到了国际领先水平。

北京时间4月2日晚，这一突破性研究成果以《基于二维半导体的RISC-V 32位微处理器》为题，在自然期刊上发表。这一发表不仅是对研究团队辛勤付出的肯定，更是中国在全球芯片材料与微处理器设计领域科研实力和创新能力的有力证明。