不需要依賴EUV光刻機,復旦大學團隊突破芯片研制極限!

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不需要依賴EUV光刻機,復旦大學團隊突破芯片研制極限!

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不需要依賴EUV光刻機,復旦大學團隊突破芯片研制極限!

今天我們要講一個振奮人心的科技突破!
就在幾天前 , 復旦大學集成芯片與系統全國重點實驗室的周鵬教授和包文中研究員團隊 , 成功研發出全球首款基于二維半導體材料的32位RISC-V架構微處理器——“無極”(WUJI) 。

團隊合影 , 左起分別為周鵬、敖明睿、周秀誠、包文中這項成果不僅登上了國際頂級期刊《自然》 , 還一舉打破二維半導體芯片集成度的世界紀錄 , 讓中國在芯片技術自主創新的賽道上邁出了關鍵一步!
從“豆腐雕花”到國際領先:二維半導體的逆襲之路說起芯片制造 , 大家可能聽過“EUV光刻機”這個詞 , 它是目前生產7納米、5納米甚至更先進制程芯片的“神器” , 但我國在這一領域長期面臨技術封鎖 。
然而 , 復旦團隊這次直接繞開了傳統硅基芯片的技術路線 , 選擇了一條全新的賽道——二維半導體材料 。
二維半導體有多特別?舉個例子 , 傳統硅材料像一塊大理石 , 加工時可以大刀闊斧;而二維材料(例如二硫化鉬MoS?)薄如蟬翼 , 厚度僅幾個原子層 , 加工難度堪比“在豆腐上雕花” , 稍有不慎就會破壞結構 。

但正是這種材料的超薄特性 , 讓它具備低功耗、高電子遷移率等優勢 , 被國際公認為“晶體管的最終形態” 。
過去十年 , 國際學術界和產業界在二維半導體領域投入巨大 , 但集成度始終卡在數百晶體管量級 , 連基礎功能芯片都造不出來 。
而復旦團隊這次直接集成了5900個晶體管 , 將紀錄一口氣提高了51倍!
更厲害的是 , 這顆名為“無極”的芯片 , 在32位指令控制下 , 能處理高達42億次數據運算 , 支持GB級存儲和10億條指令編程 , 性能直逼傳統硅基芯片 。
“微米級工藝 , 納米級功耗”:中國技術的反差式突破說到這兒 , 可能有人會問:不用EUV光刻機 , 工藝水平是不是落后了?
答案恰恰相反!傳統硅基芯片為了追求更小的納米制程 , 不得不依賴EUV光刻機 , 但“無極”采用的微米級工藝 , 功耗卻與28納米硅基芯片相當 , 待機功耗更是只有傳統芯片的五分之一 。
這味著 , 它在物聯網、邊緣計算等需要低功耗的場景中優勢盡顯 , 甚至未來搭配更先進設備 , 功耗還能進一步降低 。

更令人振奮的是 , 團隊實現了從材料生長到芯片流片的全鏈條自主創新!
比如他們在12英寸晶圓上實現了二硫化鉬的均勻生長 , 攻克了二維半導體與電極、柵介質等組件的耦合難題;還開發了AI驅動的工藝優化技術 , 通過“原子級界面調控+全流程算法優化” , 把實驗室設備的潛力發揮到極致 。
用包文中研究員的話說:“我們70%的工藝沿用現有硅基產線技術 , 剩下30%的核心環節全是自主研發 , 包含20多項專利!”
從實驗室到產業化:中國芯片的“換道超車”對比海外技術路線 , 歐美企業近年來也在探索二維半導體 , 但大多停留在論文和單個器件層面 。
而復旦團隊直接做出了可運行的處理器原型 , 驗證了規模化電路的可行性 。 這種“一步到位”的研發思路 , 讓國際同行直呼“不可思議” 。

當然“無極”目前仍是概念驗證產品 , 性能與商用芯片尚有差距 , 但它的意義在于證明:二維半導體不僅能做芯片 , 還能走出一條不依賴EUV光刻機的中國路徑!
團隊下一步計劃推動核心工藝與現有硅基產線結合 , 加速產業化落地 , 正如周鵬教授所說:“地鐵和公交可以共存 , 二維芯片將與硅基芯片互補 , 開辟低功耗智能設備的新天地!”
回望這項成果 , 從2015年包文中研究員扎根二維半導體研究 , 到2021年博士生敖明睿、周秀誠接過接力棒 , 再到如今登頂《自然》 , 復旦團隊用了整整十年 。
這十年間 , 他們用自主設計的設備、開源的RISC-V架構 , 以及AI賦能的工藝優化 , 硬是在“無人區”闖出了一條路 。

當海外還在為EUV光刻機的技術壁壘爭論不休時 , 中國科學家已經用顛覆性創新給出了答案:芯片的未來 , 不止一種可能!
【不需要依賴EUV光刻機,復旦大學團隊突破芯片研制極限!】你們覺得中國能否繞開EUV光刻機的束縛呢?對此你們是怎么看的呢?

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