我们通常所说的芯片其实就是一堆可以将电信号转化为二进制数据的晶体管，想要不断提高芯片性能就必须在尽可能小的空间里塞入更多的晶体管。

比如，世界上第一款商用芯片SN502只有可怜的两个晶体管，而目前最先进的台积电3纳米芯片制程竟然能够在1平方毫米的面积中，塞入至少5.5个晶体管。

在西方不断提高对华芯片管制力度的影响下，我国目前连DUV光刻机的高端品类都进口不到，更别提制造高端芯片必不可少的EUV光刻机。在国产光刻机还没有取得实质性突破的今天，复旦大学研究的全球首款二维芯片给我们提供了全新的出路。

那么，这种新技术能让ASML的天塌下来吗？

一、二维半导体的突破

我们都知道哪怕是薄薄的一张纸也存在一定厚度，只有长宽没有厚度的二维物体只存在于理论领域。

所谓的“二维半导体”指的是那些厚度无限接近原子层厚度的超薄半导体，比如厚度接近0.313纳米（金刚石结构面的厚度）的超薄硅半导体，就可以被称作“二维硅半导体”。

复旦大学团队研究出的“无极”芯片就是一款采用“二维硅半导体”打造的32位RISC-V架构微处理器。“32位数据处理技术”和“RISC-V架构”都属于非常成熟的开源技术，复旦大学“无极”芯片最重要的突破点就是遥遥领先的二维半导体材料技术。

根据“无极”芯片团队联合带头人周鹏的介绍，国际主流实验室掌握的“晶圆级二维材料生长技术”，只能做到合成“原子级精密元件”的程度。“无极”芯片团队是全球第一个将这些“原子级精密元件”，组装成高精度芯片的“领跑者”。

特别值得关注的是，为了提高大规模芯片生产的良品率，降低“原子级精密元件”组装的高昂成本，“无极”芯片团队创造出了“原子级界面精准调控+全流程AI算法优化”的工艺控制“双保险”技术。

周鹏表示“无极”芯片的低功耗、高性能完全能够满足目前蓬勃发展的人工智能产业，并且由于“无极”70%的生产工序属于成熟工艺，它的大规模生产成本明显低于其他自研芯片。

虽然“无极”芯片还没有在手机、电脑等实用领域获得验证，但是高达5900个晶体管的“二维逻辑功能最大规模验证”纪录足以证明“无极”的性能。那么，这款自研芯片能不能打破ASML光刻机的垄断呢？

二、自研芯片的挑战

任何科技进步都不可能一步到位，更何况还是芯片这种非常考验基础底蕴的尖端科技。从3个方面来看，“无极”还远没有达到让“ASML天塌了”的强大实力。

第一，先天不足的芯片架构。目前消费电子芯片采用的主流架构是ARM和X86，由于它们都没有开源，以“无极”为代表的自研芯片通常采用美国2010年启动研发的RISC-Ⅴ架构。特别值得关注的是，RISC-Ⅴ架构的核心宗旨就是“灵活低门槛”，目前国际主流芯片厂商生产的RISC-Ⅴ芯片，只适用于物联网、汽车芯片等中低端领域。

第二，明显落后的数据处理能力。最近几年的安卓智能手机之所以这么“吃配置”，主要是因为安卓系统从5.0版本就开始全面支持64位数据处理技术，并且高通骁龙、华为麒麟等主流手机芯片也早已匹配64位技术。

采用32位技术的“无极”芯片，理论上最多只支持4G运行内存，这种明显落后的数据处理能力显然无法满足消费电子需求。

第三，严重受限的市场需求。虽然我们确实需要加大力度扶持自研芯片，但是任何市场经济需要的技术都不能纯靠“举国之力”发展。“薄如蝉翼”的二维半导体芯片确实称得上“黑科技”，但是目前各个行业使用的几乎都是普通硅基芯片。

如果某个行业或者企业大规模使用“无极”芯片的话，他们需要投入的软硬件改造成本将是天文数字。

三、“无极”的意义

单纯从科研价值角度来看，“无极”芯片团队的重大突破确实能够震撼欧美，但是这款“重炫技，轻实用”的二维半导体32位RISC-V架构芯片显然无法帮助我们摆脱光刻机“卡脖子”的问题。不过我们绝对不能说“无极”芯片的科研成果毫无意义。

首先，“无极”芯片的舆论效应将会吸引更多资本关注、支持自研芯片。

在国家“过紧日子”的情况下，财政不可能一直扩大对自研芯片的补贴力度，相关企业必须提高从资本市场融资发展的能力。官媒之所以大力点赞“无极”芯片的突破性进展，主要目的就是吸引投资者关注国产芯片相关板块。

其次，“无极”芯片提供的“情绪价值”有利于中国经济企稳回升。正所谓“信心比黄金还贵”，在西方不断收紧对华科技封锁的情况下，类似“光刻工厂”“无极”芯片这类略微夸大的自研突破，对于提振发展信心非常有价值。

最后，“无极”芯片带来的“科研增量”也非常重要。“全球首款二维半导体32位RISC-V架构芯片”不仅能够为复旦大学争取更多的科研经费，也会吸引更多莘莘学子涌入科研前景广阔的半导体领域。

“无极”芯片或许永远也不会有商用的那天，但是它为自研芯片带来的增量经费、人才红利一定能够帮助我国摆脱芯片“卡脖子”困局。

结语

能用厚度接近原子层的高精度半导体材料，组装出一颗创造“二维逻辑功能最大规模验证”纪录的芯片确实非同小可。

但是我们必须明白“无极”的芯片架构和数据处理能力，都和市面主流高端芯片存在断崖式差距，我们绝不能因为这一次科研领域的突破，就彻底放松对高端光刻机“卡脖子”问题的重视。

那么，你怎么看“无极”芯片的突破呢？欢迎在评论区留言讨论，喜欢我们的文章，麻烦大家点个关注哦！

参考资料：

1.《突破硅基材料，复旦大学科研团队研制“无极”32位二维半导体微处理器》

2.《全球首款二维芯片问世》