我们真的突破了！摩尔定律卡了全球芯片这么多年，中国团队这次直接换了条路，成功研制全球首款二维半导体芯片，传统硅基芯片的物理极限终于被撕开一道口子，这一步到底有多关键？未来芯片格局，可能真要重新洗牌了！
 
（信源：浦东时报）
 
7月9日，位于上海浦东川沙的国内首条二维半导体工程化示范工艺线实现全线贯通，这条约1000平方米的8英寸中试线由复旦大学成果孵化企业原集微建设，我认为它比一颗实验室样片更值得关注，因为中国开始把二维芯片从论文真正推向工程制造。
 
这条工艺线背后的技术起点，就是复旦大学周鹏、包文中团队研制的“无极”芯片，2025年4月2日，相关成果登上《自然》主刊，这是全球首款基于二维半导体材料的32位RISC-V微处理器，完成了从材料、器件到处理器架构的全链条验证。
 
“无极”采用二硫化钼制造，材料只有3层原子厚，团队却在一块6毫米见方的芯片上集成了5900个晶体管，此前二维半导体复杂电路的集成规模长期停留在百余个晶体管水平，这次跨越说明二维材料终于能够承载一颗结构完整的处理器。
 
真正难的并不是做出一个能导电的晶体管，而是让成千上万个器件保持稳定，团队制造了900个反相器组成的阵列，其中898个功能正常，良率达到99.77%，在我看来，这个数字比单颗芯片点亮更有分量，因为芯片产业最终拼的就是可重复制造。
 
“无极”能够运行标准32位RISC-V指令，并在1千赫兹频率下完成加法等运算，运行功耗约0.43毫瓦，这个速度无法与手机和电脑芯片相比，但它证明了原子级薄材料可以组成完整处理器，意义属于从0到1，而不是拿实验样片与成熟产品直接比跑分。
 
传统硅晶体管继续缩小时，漏电、发热和短沟道效应会越来越明显，二硫化钼拥有天然带隙，沟道即使薄到原子级也能保持较好的开关控制，因此二维半导体不是把摩尔定律一脚踢开，而是为硅基缩放越来越困难之后准备另一条延续性能的路线。
 
一颗硅芯片的制造要从高纯度硅材料开始，经过单晶生长、切片、抛光、光刻、刻蚀、离子注入和金属互连等大量工序，任何灰尘和参数波动都可能造成缺陷，这也是先进芯片工厂投资动辄达到百亿美元的原因，难点从来不是一台设备，而是整套工业体系。
 
以光刻为例，先进硅芯片使用的EUV光波长只有13.5纳米，空气也会吸收这种光，因此机器内部要维持接近真空的环境，同时用激光每秒轰击数万颗锡滴产生等离子体，再依靠多层反射镜把光送到晶圆上，整套过程几乎是在挑战现代精密制造的极限。
 
阿斯麦现有EUV设备售价可达上亿美元，新一代High-NA EUV设备价格更达到约4亿美元，这恰恰说明只沿着传统硅基路线往前追，资金和设备门槛会越来越高，而二维材料提供了新的材料选择，不过它仍然需要光刻、沉积和刻蚀，绝不是离开制造设备就能凭空造芯片。
 
原集微这条示范线的重要之处，就是尽量使用现有商用MEMS和CMOS设备，把实验室里依赖研究人员经验的步骤变成固定参数和工艺文件，我认为，只有材料生长、器件加工、测试和良率控制能够连续跑通，二维半导体才有资格从科研成果变成真正的产业。
 
“无极”选择开源的RISC-V架构同样值得注意，这套指令集允许研发者根据不同场景设计处理器，能够减少对封闭架构授权的依赖，但开源架构只是起点，编译工具、软件适配、芯片设计和制造能力仍要同步建设，中国的优势正在于产业链能够快速协同。
 
2025年10月，复旦团队又公布了二维与硅基混合的“长缨”闪存芯片，全片测试良率达到94.34%，实现20纳秒级操作速度、超过10万次擦写和10年数据保持，这说明二维材料不必取代硅，而是可以叠加在成熟硅芯片上，让两套技术各自发挥长处。
 
在我看来，中国这次真正赢下的不是一场已经结束的芯片竞争，而是抢到了新赛道的先手，“无极”目前仍是验证型处理器，示范线也不等于大规模量产，但从5900个晶体管到8英寸工程线，中国已经把实验室与产业之间最难跨的那座桥，一步一步架了起来。
 
 
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