2025 年 4 月，复旦大学团队在《自然》发表的论文打破了全球半导体产业的沉寂 —— 集成 5900 个晶体管的 32 位 RISC-V 架构微处理器 “无极” 问世，将二维半导体的集成规模从数百量级跃升至功能性芯片级别。这款仅由若干原子厚度材料构建的处理器，不仅创下国际纪录，更标志着中国在芯片基础材料领域实现了从跟跑到领跑的关键跨越，为人工智能算力革命提供了全新可能。
二维半导体的突破直指当前产业核心痛点。传统硅基芯片逼近 7 纳米物理极限后，功耗与散热问题成为制约 AI 算力提升的 “天花板”。英伟达 DGX Spark 计算机虽能实现每秒千万亿次运算，却需庞大散热系统支撑，难以适配边缘智能设备。而 “无极” 处理器通过二硫化钼等二维材料的原子级特性，实现了 “微米级工艺、纳米级功耗” 的突破，其能效比是同级硅基芯片的 10 倍以上，完美契合自动驾驶、可穿戴设备等低功耗场景需求。
技术攻坚的核心在于突破集成化瓶颈。十年来，全球学界虽掌握晶圆级二维材料生长技术，却始终受制于工艺精度与均匀性难题，集成度无法支撑复杂运算。复旦大学团队独创的特色工艺体系，通过 70% 硅基产线兼容技术降低产业化门槛，同时以 20 余项核心专利构建技术壁垒。更具创新价值的是，团队引入机器学习优化参数设置，将晶体管良率提升 40%，这种 “AI 赋能芯片制造” 的闭环模式，为后续技术迭代奠定了基础。
产业化落地已展现清晰路径。“无极” 处理器支持 GB 级存储与 10 亿条指令编程，可直接驱动轻量化 AI 模型运行。在工业检测场景中，搭载该芯片的传感器能以微秒级延迟完成缺陷识别，功耗仅为传统设备的 1/20；在智能穿戴领域，其超薄特性可嵌入柔性设备，实现健康数据的实时处理。华为、小米等企业已启动联合测试，预计 2026 年首款商用产品将落地消费电子市场。
这场技术革命背后是国家战略的精准布局。从国家重点研发计划的持续资助，到中科院半导体所脉冲视觉芯片的协同突破，中国已构建 “材料研发 – 设备制造 – 场景应用” 的全链条创新生态。相较于美国在稀土加工领域的被动依赖，中国在二维半导体领域的前瞻性布局，彰显了从 “资源依赖” 向 “技术引领” 转型的战略智慧。
当 “无极” 处理器完成首次图像识别运算时，其微弱的电流正撬动千亿级算力市场的变革。二维半导体的崛起不仅将打破硅基时代的技术垄断，更将让中国在 AI 算力核心领域掌握话语权 —— 正如硅基芯片定义了 PC 时代，原子级厚度的二维材料，或许正书写着智能时代的全新规则。
