復旦大學和紹芯實驗室的周鵬、包文中團隊近日成功研發(fā)出全球首款基于二維半導體材料的32位微處理器——“無極”,其相關研究成果已在國際頂尖期刊《Nature》發(fā)表。這款微處理器集成了近6000個基于二維半導體材料的晶體管,創(chuàng)下了目前國際上集成度最高的二維半導體處理器的紀錄,這一成績是以前紀錄的51倍。在32比特輸入指令的控制下,“無極”可實現最大為42億的數據間加減運算,支持GB級數據存儲和訪問,以及最長可達10億條精簡指令集的程序編寫。
“無極”基于二維半導體材料打造,不依賴于先進光刻機,總共集成的近6000個晶體管實現從材料、架構、流片的全鏈條自主研發(fā)。歷經五年技術攻關,100余名團隊核心成員成功攻克精確耦合調控的難題,運用原子級精度技術,其中關鍵部件的良品率高達99.77%。此外,該芯片功耗只有硅基材料的40%左右,尤其適用于無人機、機器人、機器狗身上,或者是山地、遠洋、航天等難以更換電池的場景中。
紹芯實驗室副主任包文中表示,制造二維芯片就像在一塊豆腐上雕花,需要采用更溫和、精細的工藝方法。他們團隊創(chuàng)新開發(fā)的AI驅動一貫式協同工藝優(yōu)化技術,以“原子級界面精準調控+全流程AI算法優(yōu)化”為雙引擎,實現了從材料生長到集成工藝的精準控制。
據悉,紹芯實驗室目前已吸引復旦大學超百人科研團隊入駐,包括院士領銜的跨學科頂尖人才。他們將著力推動二維半導體電子器件加速從實驗室到市場的轉化進程,實現規(guī)?;虡I(yè)應用,有望推動人工智能更廣泛地應用,特別是在無人機、機器人等移動端需要低功耗算力的場景。