В Китае создан уникальный 32-битный процессор на двумерных полупроводниках: новый шаг в микроэлектронике
В Китае состоялся значимый прорыв в области микроэлектроники: разработан 32-битный процессор, построенный на основе двумерных полупроводников с толщиной в несколько атомных слоев. Научная работа, опубликованная в авторитетном журнале Nature, подчеркивает достижения в создании некремниевых чипов, что актуально в свете приближения кремниевых технологий к физическим пределам своих возможностей.
Создатели нового процессора, команда ученых из Фуданьского университета, воспользовались особенностями одномолекулярных листов дисульфида молибдена. Эти материалы, именуемые «почти двумерными», образуют лёгкую зигзагообразную поверхность, обеспечивая эффективность обработки данных. Процессор, который они разработали, включает 5900 транзисторов и функционирует на архитектуре RISC-V. Эта архитектура становится все более популярной благодаря своей открытости и гибкости, что способствует инновационным разработкам в различных областях, от встраиваемых систем до облачных вычислений.
По словам Чжоу Пэна, ответственного за проект, этот новый чип способен выполнять операции сложения и вычитания с объемом данных до 4,2 миллиарда точек, а также способен работать с программами, включающими до одного миллиарда инструкций. Это открывает новые возможности для вычислительных задач, которые требуют высокой производительности при низком энергопотреблении.
Использование современных методов в производстве, заимствованных из технологий кремниевых чипов, обратило на себя внимание. Применение искусственного интеллекта в контроле процессов, начиная с выращивания полупроводников и заканчивая их интеграцией, существенно улучшило качество и точность получаемых чипов. Это подчеркивает стремление научного сообщества не только продолжать, но и углублять исследования в области материаловедения и микроэлектроники.
Визуальная часть проекта тоже впечатляет: на 4-дюймовой сапфировой пластине расположено 24 чипа WUJI, каждый из которых состоит из 5900 транзисторов MoS2. Такие инновации открывают новые горизонты для применения в микроэлектронике, особенно в областях, где требуется сверхнизкое напряжение питания.
Несмотря на то, что до серийного выпуска еще далеко, разработка уже вызывает интерес в научных и промышленных кругах. Эксперты предсказывают, что такие некремниевые процессоры смогут занять свою нишу в будущем высоких технологий, от мобильных устройств до решений для Интернета вещей. Анализ рынка показывает, что спрос на подобные чипы будет расти: в 2022 году объем рынка двухмерных полупроводников оценивался в 1,4 миллиарда долларов и ожидается, что он вырастет до 5,2 миллиарда долларов к 2028 году.
Таким образом, создание нового процессора на основе двумерных полупроводников в Китае не только является шагом вперед в области микроэлектроники, но и подчеркивает важность продолжающегося развития материаловедения и технологий, способствующих прогрессу в сфере вычислительной техники.
