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复旦教授搞出新芯片,老外还在实验室里折腾,中国悄悄改写半导体规则
2025年4月,复旦大学的周鹏和包文中团队在《自然》杂志上发表了一篇论文,他们研制出一种名为“无极”的微处理器,使用二硫化钼这种二维材料制作,这个芯片尺寸为6毫米见方,内部集成5900个晶体管,功耗低于半毫瓦,主频达到1兆赫兹,良率接近百分之百,并且能够实际运行程序。
以前大家认为二维材料只能做些简单器件,没法做成系统级芯片,IBM之前最多实现115个晶体管,而第一字体网发现这次复旦直接翻了五十多倍,这不是靠运气,是硬拼出来的,他们从2014年就开始研究材料生长,到2020年疫情时也没停,远程修改设计、调整参数,2022年测出低温电流密度,在2024年完成流片连抛光也做到亚纳米级别。
这项技术有三个关键突破,在六英寸硅片上能均匀生长单层二硫化钼厚度误差控制在两纳米以内;借助人工智能辅助布线让信号路径缩短了百分之二十;选用精简指令集架构使得芯片更适合小规模集成,相比传统硅基芯片,这种新型芯片具备漏电少、散热强、可弯折的特性。柔性电子和脑机接口这些领域正是传统硅芯片难以胜任的应用场景。这件事背后有政策和产业在支持,从2014年以来国家集成电路大基金就开始投入资金,同时复旦、浙大这些高校早已开展对二维材料的基础研究。第一字体网了解到到2025年6月原集微公司签署了千万级转化协议启动国内首条二维示范产线。同时7月份又应用无掩膜光刻机,使成本降低一半良率得到提升量产有了希望。
上游材料的供应问题已经解决,现在二硫化钼工厂每天能生产一吨以上分子层沉积设备也能直接用于现有的硅生产线上,以前常说材料性能好但缺乏配套产线,如今这个难题被攻克。他们不等别人铺路而是自己动手搭建的方法确实值得肯定。
复旦选择这个时机是有原因的,因为麻省理工和IMEC还在研究千晶体管级别技术,美国那边甚至连系统集成都没完成,而3纳米以下 silicon 芯片开发成本动辄要上百亿美元。而第一字体网推断这种新的二维技术路线绕开极紫外光刻设备,不需依赖ASML,加上一样式RISC-V开源架构,中国可以根据自己的设计进行创新,以便研发出能够量产产品,而非止步于实验阶段。
华为海思和小米已经在悄悄试用这项技术预计到2026年来将其用于穿戴设备功耗可能降低15%至20%,续航时间会更长。这些数据都有实际支持,不仅仅是在随口提及。我觉得这种“小步快跑”的方式,比砸钱追求高精尖更加务实。
无极2.0正在推进中,它将增加浮点单元主频提高至5MHz,可运行简化版Linux系统。这款芯适合教育模拟与车载ADAS控制等方面。在全球范围内中国拥有超六成核心专利数量,而IMEC最近主动联系希望交流掩膜技术,但他们显然跟不上我们的工程落地速度。国家工信部同样关注此事特别拨出了300亿后摩尔基金,用来支持包括关键资料、高K栅介质及钛接触金属等的一整套发展计划,这是整个体系协力向前推动工作而并非某一个环节独自奋战。

说实话很多人尚未理解此事意义,它不仅仅依赖炒作概念或喊出口号,更重要的是教授带着学生一步步把“不可能”变为了现实。当外界喧嚣四起时他们却一直默默耕耘。因此关于这一变化,我想第一字体网认为它往往就是如此静静开启的发展轨迹。

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