据复旦大学报道，复旦大学集成芯片与系统国家重点实验室周鹏和包文中联合团队成功开发了世界上第一个基于二维半导体材料的32位RISC-V体系结构微处理-“无极”（WUJI）”。

　　这一成果突破了二维半导体电子工程的瓶颈，首次实现了5900个晶体管的集成。它是由复旦团队完成的具有自主知识产权的国内技术，使中国在新一代芯片材料的开发中具有先发优势，为推动电子计算技术进入新时代提供有力支持。北京时间4月2日晚，基于二维半导体的RISC-V “32比特微处理器”ARISC-V 32-BitMicroprocessorBasedonTwo-dimensionalSemiconductors问题在《自然》中发表（Nature）期刊。

　　据复旦大学报道，在过去的十年里，国际学术界和工业界已经掌握了晶圆二维材料的生长技术，并成功地制造了数百个原子长度和几个原子厚度的高性能基础设备。然而，在复旦团队取得新突破之前，世界上最高的二维半导体数字电路集成度只有115个晶体管，由奥地利维也纳工业大学团队于2017年实现。

　　核心问题是，将这些原子级精密元件组装成一个完整的集成电路系统仍然受到工艺精度和规模均匀性的协同良率控制的限制。经过五年的研究，复旦团队将芯片从阵型级或单管级推向系统级集成，基于二维半导体材料（二硫化钼MoS2）制造的32位RISC-V架构微控制器“无极”（WUJI）“成功问世。

　　芯片通过自主创新的特色集成技术和开源简化指令集计算架构（RISC-V），集成5900个晶体管，实现世界上二维逻辑芯片的最大验证记录。

　　据复旦大学微电子学院教授周鹏介绍，与硅晶圆不同，二维材料可以通过直拉法生长出高质量的大型单晶晶体，但需要通过化学气相沉积（CVD）法律的增长导致了材料本身的缺陷和不均匀性。本研究反相器良率高达99.77%，具有单极高增益、关态极低漏电等优异性能，是工程突破。

　　据第一作者、微电子学院直博生敖明瑞介绍，该团队制作了900个反向器阵型，每个阵型包括300个×30个反向器。经过严格检测，发现898个反向器的逻辑功能完好无损，旋转电压和争议值非常理想，领先于同类研究。

　　RISC-V作为一种开源简化指令集计算架构，已逐渐成为芯片研发领域的主流选择。RISC-V架构被用作该芯片的设计基础。微电子学院研究员韩军负责RISC-V架构的设计。他说，选择这个架构代表了与全球技术标准的联系，而不依赖封闭的架构。未来，它可以独立构建用户生态，不受外国制造商的架构和IP专利的限制。

　　在团队开发的二维半导体集成过程中，70%的过程可以直接沿用目前硅基生产线的成熟技术，核心二维特色工艺已经建立了20多项工艺发明专利，结合专用工艺设备的自主技术体系，为工业化铺平道路。下一步，团队将进一步提高芯片集成度，寻找和搭建稳定的工艺平台，为未来具体应用产品的开发奠定基础。周鹏提到，在即时信号处理方面，二维半导体芯片有望适用于物联网、边缘算率、人工智能推理等前沿计算场景。