Создание 32-битного процессора на двумерных полупроводниках в Китае: прорыв в микроэлектронике
В последние годы мир микроэлектроники стал свидетелем значительных изменений, вызванных границами, которые были установлены традиционными кремниевыми технологиями. С учетом этих вызовов, внимание специалистов сосредоточено на разработке новых типов полупроводников, одним из которых стал 32-битный микропроцессор, созданный в Китае. Этот процессор использует передовые двумерные материалы, что делает его самым сложным на сегодняшний день некремниевым чипом.
По информации, опубликованной в престижном журнале Nature, новый процессор был разработан командой ученых под руководством Чжоу Пэна из Фуданьского университета. Уникальность данного процессора заключается в использовании дисульфида молибдена, который представлен в виде одномолекулярных слоев. Эти слои, уложенные под углом, образуют зигзагообразную поверхность, что, по мнению исследователей, способствует повышению производительности по сравнению с традиционными кремниевыми аналогами.
Процессор включает 5900 транзисторов и способен выполнять операции сложения и вычитания с данными объемом до 4,2 миллиарда точек. При этом он поддерживает программирование до 1 миллиарда инструкций и использует архитектуру RISC-V, которая стала популярной благодаря своей открытости и возможности для кастомизации. Статистические данные подтверждают растущий интерес к архитектуре RISC-V: согласно отчету Counterpoint Research, глобальный рынок чипов на этой архитектуре в последние годы увеличивается со скоростью 25% в год.
Ключевым элементом разработки стала интеграция искусственного интеллекта в производственные процессы. AI максимально эффективно контролировал каждый этап — от выращивания материалов до интеграции готового чипа. Данная методология позволяет достигать высоких стандартов качества, что имеет важное значение для дальнейшего применения в микроэлектронике.
Хотя до серийного производства нового чипа еще далеко, специалисты уверены, что он найдет своё применение в многих областях, особенно там, где необходима работа на сверхнизком уровне напряжения. Это может быть критично в таких сферах, как интернет вещей (IoT), носимая электроника и умные устройства, где оптимизация энергопотребления и размер компонентов играют решающую роль.
С учетом текущих тенденций и растущего интереса к двумерным материалам и альтернативным технологиям производства полупроводников, такой подход может радикально изменить облик будущей микроэлектроники. По данным International Data Corporation (IDC), ожидается, что использование новых полупроводниковых технологий будет способствовать значительному уменьшению энергопотребления до 30% в новых продуктах, что делает их особенно привлекательными для разработчиков и инвесторов.
Таким образом, китайские ученые сделали важный шаг в масштабной трансформации компьютерных технологий, открыв новые горизонты как для научных исследований, так и для практического применения в промышленности.
