MoS₂微处理器

二维半导体 32 位

由 5900 个 MoS₂ 晶体管集成，可执行标准 32 位指令，是二维半导体集成电路迈向实用化的首款原型。

Mingrui, Ao · Zhou, Xiucheng · Gou, Saifei · Chen, Sifan · Dong, Xiangqi · Yuxuan, Zhu · Qicheng, Sun · Zhejia, Zhang · Jinshu, Zhang · Zhang, Qiran · 胡雁 · Sheng, Chuming · Wang, Kaixuan · Wang, Shuiyuan · 万景 · 韩军 · 包文中 · 周鹏

Nature 2025

具体参数

晶体管数量

{'zh': '5900', 'en': '5900'}

指令集架构

{'zh': '32-bit RISC-V', 'en': '32-bit RISC-V'}

标准单元库逻辑单元类型数

{'zh': '25', 'en': '25'}

技术优势

首次达到处理器级集成

将2D晶体管的集成度从数百个提升到5900个，并实现完整RISC-V指令集，证明2D IC具备实用化潜力。

拥有完整标准单元库

包含25种逻辑单元的标准单元库，为2D集成电路提供了可复用的设计基础，加速后续开发。

晶圆级工艺可用

通过制造与设计协同优化，克服了2D电路晶圆级集成的重大挑战，为规模化生产铺路。

应用场景

• 低功耗微处理器：2D材料有望降低静态功耗，适合能效敏感的移动与边缘设备。
• 二维半导体集成电路：验证2D半导体构建完整IC的可行性，为开发新一代芯片提供参考。
• 新型纳米电子器件：展示原子级薄材料在复杂数字电路中的集成，推动纳米电子学发展。
• 物联网处理器：为物联网设备提供超低功耗的数字处理核心，有望延长电池寿命。