全球首發(fā)，復旦大學團隊研制二維半導體芯片“無極”

4 月 2 日消息，復旦大學集成芯片與系統(tǒng)全國重點實驗室周鵬、包文中聯合團隊成功研制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”。

據介紹，該成果突破二維半導體電子學工程化瓶頸，首次實現 5900 個晶體管的集成度，并在國際上實現二維邏輯芯片最大規(guī)模驗證紀錄，是由復旦團隊完成、具有自主知識產權的國產技術，使我國在新一代芯片材料研制中，占據先發(fā)優(yōu)勢。

“反相器是一個非?；A且重要的邏輯電路，它的良率直接反映了整個芯片的質量?！?a class="contentlabel" href="http://www.2s4d.com/news/listbylabel/label/復旦大學">復旦大學微電子學院教授周鵬介紹，二維材料不像硅晶圓可以通過直拉法生長出高質量的大尺寸單晶，而是需要通過化學氣相沉積（CVD）法來生長，這就導致了材料本身的缺陷和不均勻性。本項研究中的反相器良率高達 99.77%，具備單級高增益和關態(tài)超低漏電等優(yōu)異性能，這是一個工程性的突破。

▲將 ENIAC 和 Intel 4004 以及無極誕生年實現了加法上的運算聯系

團隊通過柔性等離子（Plasma）處理技術等低能量工藝，對二維半導體表面進行加工，從而避免了高能粒子對材料造成的損害，充分發(fā)揮出二維半導體的優(yōu)勢，也確保芯片質量。

另外，成果產品具備單級高增益和關態(tài)超低漏電等優(yōu)異性能。團隊通過嚴格的自動化測試設備測試，驗證了在 1 kHz 時鐘頻率下，千門級芯片可以串行實現 37 種 32 位 RISC-V 指令，滿足 32 位 RISC-V 整型指令集（RV32I）要求。其集成工藝優(yōu)化程度和規(guī)?；娐返尿炞C結果，均達到了國際同期最優(yōu)水平。

相關成果于北京時間 4 月 2 日晚間以《基于二維半導體的 RISC-V 32 比特微處理器》（“A RISC-V 32-Bit MicroprocessorBased on Two-dimensional Semiconductors”）為題發(fā)表于《自然》（Nature）期刊。