微电子小型化趋势 - 微电子未来发展的关键在于尺寸缩小，以满足人工智能、智能设备等领域创新需求 [2] - 亚利桑那州立大学通盖教授团队获应用材料公司资助，专注于开发更小、更节能的芯片技术 [2] - 应用材料公司作为美国最大半导体设备供应商，与高校合作推动微电子领域突破 [2] 二维半导体技术突破 - 二维半导体厚度仅几个原子，可突破硅技术限制，实现芯片速度、效率和小型化的跃升 [4] - 二维材料具有超薄、柔韧特性，支持芯片层叠设计，在更小空间集成更高处理能力 [4] - 团队开发原子级材料生长技术，通过精确控制实现高性能、低能耗的半导体制造 [4][6] 技术应用与产业影响 - 二维半导体可推动新型晶体管、柔性电子及光子计算等创新应用 [5] - 未来AI处理器功耗或超10千瓦（相当于1000个家用灯泡），该技术有望显著降低能耗 [5] - 技术商业化后可能实现可穿戴设备长续航、AI高速运算及数据中心能效提升 [5] 制造工艺创新 - 采用脉冲激光沉积（PLD）和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）实现原子级材料生长 [6] - PLD通过激光爆破固体材料形成等离子体薄膜，PECVD利用低温化学反应构建层状结构 [6] - 研究目标包括提升材料性能、优化生长工艺及规模化生产可行性 [6] 产学研合作价值 - 项目直接解决行业关键挑战：平衡芯片先进制程扩展与功耗控制 [5][6] - 亚利桑那州立大学通过应用材料公司资助，加速从概念到产业实施的转化 [6] - 研究成果可能引发全球微电子产业变革，推动更小、更快、更节能的设备发展 [6]

项目概况 - 英国三所大学（伦敦玛丽女王大学、诺丁汉大学、格拉斯哥大学）联合获得600万英镑EPSRC资助，开展名为"NEED2D"的项目，旨在开发原子级厚度的二维半导体材料以降低AI数据中心和高性能计算的能耗 [1] - 项目由20多个合作伙伴参与，贡献超200万英镑资金，目标是通过二维半导体技术打造超越传统硅基材料的全新电子产业 [1] - 项目负责人Colin Humphreys指出，二维材料可节省数据中心90%以上能源需求，同时降低电力成本并助力"净零"目标 [1] 技术突破与行业影响 - 二维半导体被台积电、英特尔、三星列入2040年技术路线图，英国计划在2040年前成为该领域全球领导者 [2] - 新型二维材料（如石墨烯）的电子迁移速度远超硅，可实现超低功耗计算并减少热量浪费，适用于3D堆叠、量子计算等新型架构 [2] - 该技术可扩展至智能手机等消费电子领域，预计将使设备充电频率从每日一次降至每周一次 [2] 研究团队与实施路径 - 团队整合三所大学在二维材料合成、表征及器件集成方面的突破性成果，并利用格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特纳米制造中心的先进半导体制造能力 [3] - 研究涵盖计算建模、材料合成、器件制造和工业应用全链条，重点开发基于二维材料的晶体管等复杂半导体器件原型 [3] - 项目副负责人Amalia Patanè强调二维半导体在原子尺度上的独特电子效应将催生全新应用场景 [3] 经济与战略价值 - 英国拥有欧洲最大数据中心市场，采用二维半导体技术可巩固其科技投资吸引力，同时验证能源转型的经济可行性 [4] - 该技术有望在英国电网需求激增背景下（预计2034年数据中心用电占比达30%）帮助实现气候目标，并创造新微电子产业及就业机会 [5]

项目概况 - 英国三所大学获得600万英镑EPSRC资助，开展名为"NEED2D"的项目，旨在开发超低能耗二维材料和器件，以降低人工智能数据中心和高性能计算的电力需求 [2] - 项目由伦敦玛丽女王大学牵头，超过20个合作伙伴贡献200万英镑，将开发新材料并制造低能耗电子设备原型 [2] - 项目目标是利用二维半导体打造超越传统材料的新电子产业 [2] 技术优势 - 使用原子级厚度的二维材料可节省数据中心和计算机90%以上的能源需求 [2] - 二维材料的电荷传输效率远高于硅，电子移动速度更快，实现超低功耗计算并减少热量浪费 [2] - 这些材料是微型化、3D堆叠以及量子和神经形态系统等新型计算架构的理想选择 [2] 行业影响 - 人工智能能源需求快速增长，英国国家电网预测到2034年数据中心电力需求将增长六倍，达总用电量的30% [2] - 台积电、英特尔和三星已将二维材料列入2040年技术路线图 [2] - 二维半导体技术不仅适用于数据中心，还可大幅降低智能手机等设备的能耗 [2] 研究团队 - 团队由伦敦玛丽女王大学Colin Humphreys爵士领导，他在工业规模展示过石墨烯潜力 [3] - 诺丁汉大学Amalia Patanè教授负责推进二维半导体的精密工程 [3] - 格拉斯哥大学David Moran教授将利用该校纳米制造中心的先进能力开发下一代低功耗设备 [3] 经济与社会效益 - 英国拥有欧洲最大数据中心市场，该技术有助于保持其科技投资吸引力 [3] - 项目有望帮助英国实现气候目标，同时建立革命性新微电子产业，创造就业和财富 [3] - 技术将降低电力成本，证明能源转型的经济潜力 [3]

印度科学家团队提交埃级芯片开发提案 - 印度科学研究所（IISc）30名科学家团队向政府提交开发"埃级"芯片的提案，该芯片尺寸可缩小至目前全球最小芯片的十分之一[1] - 提案采用新型二维半导体材料（石墨烯和过渡金属二硫化物），相比当前3纳米硅基技术可实现更小尺寸[1] - 项目于2022年4月首次提交详细报告，2024年10月修改后再次提交，已与电子和信息技术部共享[1] 政府态度与项目规划 - 印度电子和信息技术部（MeitY）对该项目持积极态度，已举行高级别会议讨论[2] - 项目要求5年内拨款50亿卢比（约0.6亿美元），金额显著低于塔塔电子9100亿卢比（约109亿美元）的半导体项目[2] - 包含自主可持续发展路线图，计划打造本土下一代半导体技术[2] 国际竞争格局 - 全球对二维材料研发投入巨大：欧洲超10亿美元（830亿卢比），韩国超3亿卢比，中日有未公开大规模投资[2] - 传统硅基芯片缩小接近物理极限，各国加速布局后硅时代技术[3] - 印度目前研发规模有限，需加快从审议转向执行以把握时间窗口[3] 项目背景与进展 - 项目自2021年起与多个关键部门沟通，包括国防研究与发展组织、太空部等[3] - 印度国家转型研究院（NITI Aayog）2022年9月基于IISc报告推荐该项目[3] - 当前全球最小芯片为3纳米节点，由三星、台积电、英特尔等主导生产[1]

印度埃级芯片研发提案 - 印度科学研究所（IISc）30名科学家团队提交开发埃级芯片的提案，目标尺寸为当前最小芯片的十分之一，采用二维半导体材料（如石墨烯和过渡金属二硫化物）[2] - 当前全球最小芯片为3纳米节点（三星、台积电、英特尔主导），印度提案技术可突破至埃级（1埃=0.1纳米）[2] - 提案于2022年4月首次提交首席科学顾问，2024年10月修订后提交印度电子和信息技术部（MeitY），政府态度积极并召开专题会议[2] 技术路径与全球竞争格局 - 二维材料（如石墨烯）被视为后硅时代关键，欧洲投资超10亿美元（830亿卢比），韩国投入3亿卢比，中日亦有未公开大规模投资[2][3] - 印度目前依赖外国半导体技术，最大项目为塔塔电子与台积电合作项目（投资9100亿卢比，获政府50%补贴），而IISc提案仅需50亿卢比五年预算[2] - 传统芯片物理极限逼近，全球科技公司转向二维半导体研究，印度需加速从"审议"转向"执行"以抢占窗口期[3] 印度本土化战略与挑战 - 提案包含技术自主可持续发展路线图，涉及MeitY、国防研究与发展组织（DRDO）、太空部等多部门协作，NITI Aayog于2022年9月推荐立项[3] - 印度半导体生态仍处早期阶段，需扩大规模以实现领导地位，但资金和政策落地尚未明确保障[3]