復旦大學周鵬/包文中聯合團隊突破二維半導體電子學集成度“瓶頸”，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(WUJI)”。

在32位輸入指令的控制下，“無極”可以實現最大為42億的數據間的加減運算，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。

北京時間2025年4月2日深夜，相關成果發表于國際知名期刊《自然》(Nature)。據悉，歷經國際學術界與產業界十余年攻關，科學家們已掌握晶圓級二維材料生長技術，并成功制造出只有數百個原子長度、若干個原子厚度的高性能基礎器件。但要將這些“原子級精密元件”組裝成完整的集成電路系統，卻始終受困于工藝精度與規模均勻性的協同良率控制難題。過去，最高集成度僅停留在數百晶體管量級，始終未能跨越功能性微處理器的技術門檻。

經過五年技術攻關和迭代，復旦大學周鵬、包文中聯合團隊取得突破性成果：32位RISC-V架構微處理器“無極(WUJI)”成功問世。該處理器通過自主創新的特色集成工藝，通過開源簡化指令集計算架構(RISC-V)，在國際上實現了二維邏輯功能最大規模驗證紀錄(集成5900個晶體管)，完成了從材料到架構再到流片的全鏈條自主研發。

“我們用微米級的工藝做到納米級的功耗。而極低功耗的CPU可以助力人工智能更廣泛應用。”周鵬說。在這些二維半導體集成工藝中，70%左右的工序可直接沿用現有硅基產線成熟技術，而核心的二維特色工藝也已構建包含20余項工藝發明專利，結合專用工藝設備的自主技術體系，為未來的產業化落地鋪平道路。

據了解，“無極”的工藝流程非常復雜，參數設置依靠人工很難完成。引入機器學習AI賦能后，可以迅速確定參數優化窗口，提升晶體管良率。其集成工藝優化程度和規模化電路驗證結果，均達到了國際同期最優水平。

據悉，在技術突破方面，團隊致力于進一步提升二維電子器件的性能和集成度，突破當前晶體管集成度的瓶頸，使其在更多應用場景中具備更強的競爭力。

在產業化進程上，團隊將加強與現有硅基產線技術的結合，推動核心二維特色工藝的產業化應用。通過與相關企業和機構的合作，加快二維半導體電子器件從實驗室到市場的轉化速度，使其能夠盡快在實際產品中發揮作用，滿足市場需求。