رقابت جهانی برای تولید تراشه‌های سریع‌تر، کوچک‌تر و کارآمدتر وارد فصل تازه‌ای شده است. پژوهشگران دانشگاه فودان شانگهای موفق شده‌اند از اولین تراشه هیبریدی دوبعدی جهان پرده‌برداری کنند؛ تراشه‌ای که می‌تواند آینده‌ی ذخیره‌سازی و پردازش داده‌ها را دگرگون کند. این دستاورد حاصل ترکیب هوشمندانه‌ی حافظه فلش دوبعدی فوق‌سریع با فناوری شناخته‌شده‌ی سیلیکونی CMOS است و ساختاری هیبریدی را ایجاد می‌کند که به‌نوعی پلی میان تحقیقات آزمایشگاهی و کاربردهای صنعتی محسوب می‌شود.
بر اساس گزارش China Daily، این تراشه از عملیات هشت‌بیتی و پردازش‌های موازی ۳۲ بیتی با دسترسی تصادفی (Random Access) پشتیبانی می‌کند و به بازده حافظه‌ای معادل ۹۴.۳ درصد دست یافته است؛ رقمی چشمگیر که از بسیاری از فناوری‌های فعلی حافظه فلش پیشی می‌گیرد. افزون بر آن، سرعت عملکرد این تراشه نیز از فناوری‌های فعلی بالاتر است و به‌عنوان اولین نمونه موفق ادغام مواد دوبعدی با مدارهای سیلیکونی شناخته می‌شود. دکتر لیو چون‌سن، سرپرست پروژه، تأکید کرده است که مسیر توسعه چنین فناوری‌هایی معمولاً دهه‌ها زمان می‌برد، اما ادغام نوآوری‌های نوظهور در بستر CMOS، فرایند پیشرفت را به‌طرز چشمگیری تسریع کرده است.
این پیشرفت، یکی از مهم‌ترین گام‌ها در مسیر تحول فناوری نیمه‌هادی‌ها در دهه آینده است. ترکیب مواد دوبعدی با فناوری سیلیکون نه‌تنها می‌تواند مرز سرعت و بهره‌وری تراشه‌ها را جابه‌جا کند، بلکه راه را برای نسل جدیدی از پردازنده‌ها و حافظه‌های کم‌مصرف و پرقدرت هموار می‌سازد. چین با این دستاورد نشان داد که دیگر صرفاً مصرف‌کننده فناوری نیست، بلکه در حال تبدیل شدن به یکی از بازیگران اصلی نوآوری جهانی در حوزه تراشه‌ها است. اگر این فناوری به مرحله تولید انبوه برسد، می‌تواند تعادل قدرت در صنعت نیمه‌هادی را به‌طور جدی تغییر دهد.
تولد نسل تازه تراشه‌ها؛ جهش فناوری با ساختار هیبریدی دوبعدی در چین
دانشمندان چینی گام بزرگی در دگرگونی معماری تراشه‌ها برداشته‌اند. برخلاف تراشه‌های مرسوم که بر پایه‌ی ویفرهای سیلیکونی ضخیم ساخته می‌شوند، این تراشه‌ی جدید از مواد نیمه‌هادی دوبعدی با ضخامت کمتر از یک نانومتر بهره می‌برد؛ موادی که تنها از چند اتم تشکیل شده‌اند. ترکیب چنین ساختار نازکی با سطح نسبتاً زبر فناوری CMOS، یکی از پیچیده‌ترین چالش‌های فنی سال‌های اخیر به شمار می‌رفت.
برای عبور از این مانع، تیم پژوهشی دانشگاه فودان از رویکردی ماژولار و انعطاف‌پذیر استفاده کرده است. ابتدا لایه‌های مدار دوبعدی را بر روی زیرلایه‌های CMOS ساخته‌اند و سپس از طریق اتصالات مونو‌لیتی متراکم در مقیاس اتمی، میان این دو فناوری پیوندی پایدار برقرار کرده‌اند. نتیجه، تراشه‌ای است که از مزایای هر دو جهان — دقت مواد دوبعدی و پایداری سیلیکون — بهره‌مند است. این پروژه اکنون مراحل طراحی اولیه را پشت سر گذاشته و انتظار می‌رود در سه تا پنج سال آینده وارد فاز تولید آزمایشی شود.
در عصر حاضر که هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی و تحلیل داده‌های عظیم به سرعت در حال رشدند، چنین پیشرفتی می‌تواند زیرساخت سخت‌افزاری آن‌ها را متحول کند. گزارش کامل این پژوهش در مجله‌ی معتبر Nature منتشر شده است.
ادغام مواد دوبعدی با فناوری سیلیکون، نقطه‌ی عطفی در مسیر تکامل تراشه‌ها به شمار می‌رود. این فناوری می‌تواند دروازه‌ای به سوی پردازنده‌هایی فوق‌العاده نازک، کم‌مصرف و سریع‌تر از همیشه بگشاید. در حالی‌که شرکت‌های غربی همچنان درگیر محدودیت‌های لیتوگرافی‌اند، چین با این دستاورد نشان داد که در مسیر خلق نسل آینده‌ی تراشه‌ها حرکت می‌کند. اگر این فناوری به تولید انبوه برسد، می‌تواند سرعت پردازش در سیستم‌های هوش مصنوعی و ابررایانه‌ها را به سطحی بی‌سابقه برساند و توازن قدرت فناوری را در جهان تغییر دهد.