RV32-WUJI: Китай создал первый в мире процессор из атомно-тонкого молибдена

Когда речь заходит о передовых разработках в области электроники, внимание традиционно приковано к Кремниевой долине или японским и южнокорейским корпорациям. Однако в 2025 году центр притяжения технологических новостей неожиданно сместился на восток: китайские ученые представили RV32-WUJI — первый в мире микропроцессор, изготовленный из молибдена дисульфида (MoS₂) толщиной всего в один атом. Это не просто научный эксперимент — это реальный шаг в будущее посткремниевой электроники.

RV32-WUJI

Что такое RV32-WUJI?

RV32-WUJI — это экспериментальный микропроцессор на архитектуре RISC-V, разработанный китайскими учеными из Пекинского университета и Института полупроводников при Академии наук Китая. Название «WUJI» (无极) можно перевести как «бесконечность» или «предел», что символично отражает философию проекта: преодоление физических и инженерных пределов традиционной микроэлектроники.

RV32-WUJI работает на 32-битной архитектуре RISC-V и реализован на основе транзисторов из дисульфида молибдена (MoS₂), толщиной всего в один атом — это ультратонкий материал из семейства двумерных полупроводников, подобных графену, но с рядом критических отличий, делающих его пригодным для создания логических схем.

Почему молибден?

До сих пор абсолютным стандартом в микроэлектронике оставался кремний. Его полупроводниковые свойства, дешевизна и обкатанная инфраструктура производства делают его универсальным решением. Однако по мере уменьшения размеров транзисторов кремний начинает «сбоить»: эффекты квантового туннелирования, перегрев, утечка тока — все это серьезно ограничивает дальнейшую миниатюризацию.

Здесь и приходит на помощь MoS₂. Это двумерный материал, состоящий из одного слоя атомов молибдена, зажатого между двумя слоями серы. Его ширина запрещенной зоны (~1.8 эВ в монослойной форме) делает его идеальным для создания логических схем с высоким уровнем изоляции. В отличие от графена, у которого нет запрещенной зоны, MoS₂ можно использовать для создания стабильных транзисторов, которые включаются и выключаются как нужно.

Бонусом идет и его ультратонкость — один слой материала почти не занимает места, а значит, теоретически возможно создание процессоров с тысячами, а то и миллионами транзисторов на площади, меньше кончика иглы.

Технические особенности RV32-WUJI

RV32-WUJI — это не просто демонстрация технологии, а полноценный рабочий процессор, реализующий набор инструкций RV32IM. Он способен выполнять базовые вычисления и демонстрирует работоспособность на уровне, сравнимом с ранними микропроцессорами 80-х годов — но при этом его толщина буквально в один атом!

Некоторые характеристики:

• Архитектура: RISC-V (RV32IM);

• Материал: дисульфид молибдена (MoS₂), один атом в толщину;

• Технология производства: комбинированное использование фотолитографии, механического переноса и травления;

• Количество транзисторов: ~150;

• Энергопотребление: в десятки раз ниже аналогов на кремнии.

Несмотря на относительно скромные характеристики, главное в этом процессоре не производительность, а факт возможности — доказательство, что на MoS₂ можно построить работающий процессор с архитектурой общего назначения.

Вызовы и ограничения

Создание RV32-WUJI — это огромный научно-инженерный успех, но до массового производства еще далеко. Производственный процесс требует высокой точности и чрезвычайно чистой среды. Размещение и соединение атомно-тонких слоев требует новых подходов в литографии и упаковке чипов. Кроме того, стабильность материала под нагрузкой и при длительной эксплуатации пока только изучается.

Еще один вызов — это масштабируемость. Хотя китайским исследователям удалось создать процессор с десятками транзисторов, для конкуренции с современными CPU нужны миллиарды. Насколько эффективно можно масштабировать такие схемы на MoS₂ — пока неясно.

Почему это важно?

RV32-WUJI — не просто лабораторная игрушка. Это окно в будущее посткремниевой электроники. В условиях, когда «закон Мура» практически достиг своего физического предела, необходимость в новых материалах становится вопросом выживания для полупроводниковой отрасли.

Кроме того, геополитический контекст придает этому событию дополнительную значимость. Китай стремится к технологическому суверенитету, особенно в условиях санкционного давления. Разработка собственного процессора на новом материале — это заявление о возможной независимости от западных технологий и переходе к совершенно новому витку микроэлектроники.

Потенциальные применения

В краткосрочной перспективе — это, прежде всего, исследовательская платформа. Но в будущем процессоры на основе MoS₂ могут применяться:

• в наноустройствах и сенсорах, где критична толщина и энергоэффективность;

• в гибкой электронике — дисплеях, электронных текстилях и устройствах носимой электроники;

• в квантовых и нейроморфных вычислениях, где нужна ультранизкая утечка тока;

• и, наконец, в космической электронике, где вес и устойчивость к радиации критичны.

Заключение

RV32-WUJI — это больше, чем просто технологическая диковинка. Это маркер будущего, где кремний больше не будет царствовать в одиночку. Разработка первого в мире процессора из атомно-тонкого молибдена — это начало новой эры, где двумерные материалы могут занять ключевое место в микро- и наноэлектронике. И если этот путь будет пройден до конца, у него будет китайский акцент.

Похожие статьи