1月28日，清華大學(xué)聯(lián)合北京大學(xué)與維信諾合作開發(fā)的世界首款柔性存算芯片——FLEXI，在國際頂級期刊《自然》（Nature）上發(fā)表。這標(biāo)志著我國在柔性電子與邊緣人工智能硬件領(lǐng)域取得重要突破，填補(bǔ)了高性能柔性AI計算芯片的技術(shù)空白，為下一代智能硬件開啟了無限可能。
當(dāng)前，人工智能正與物聯(lián)網(wǎng)、具身智能深度融合，從可穿戴健康監(jiān)護(hù)到柔性機(jī)器人，從環(huán)境智能感知到嵌入式設(shè)備，無不呼喚著輕量、高能效且能與復(fù)雜形態(tài)共融的計算硬件。然而，傳統(tǒng)硅基芯片堅硬、不可彎曲的特性，使其難以無縫貼合人體皮膚或植入設(shè)備曲面。而此前已有的柔性處理器，又普遍面臨算力有限、能耗較高、難以并行處理數(shù)據(jù)等瓶頸，無法勝任如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理這類對算力要求密集的智能任務(wù)。
如何打造一個既能高效運行AI算法，又兼具超薄、可彎曲、高可靠性的“大腦”？FLEXI芯片的誕生，為這一問題提供了突破性答案。
當(dāng)“柔性”
首次擁抱強(qiáng)大“算力”
FLEXI芯片采用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）低溫多晶硅（LTPS）工藝，可直接在柔性基底上制造，兼具低功耗、低成本和高集成度優(yōu)勢。
柔性芯片實物圖與三維結(jié)構(gòu)示意圖
該芯片通過工藝革新增加金屬層數(shù)，突破了傳統(tǒng)柔性電子難以支持復(fù)雜芯片互聯(lián)的難題；創(chuàng)新采用數(shù)字“存內(nèi)計算”架構(gòu)，解決了傳統(tǒng)計算中數(shù)據(jù)在存儲與處理器間“疲于奔命”的瓶頸，將計算融入存儲單元，大幅提升了運算速度與能效，使柔性芯片的算力首次躍升到能夠本地、實時運行人工智能模型的水平。
實測數(shù)據(jù)顯示，通過橫跨工藝、電路與算法多個層級的協(xié)同優(yōu)化，這款芯片在超過4萬次彎折后仍能穩(wěn)定運行，在超百億次運算中做到零錯誤，且在2.5-5.5V電壓波動、-40℃至80℃的溫度變化、90%的相對濕度乃至紫外線環(huán)境下都保持了穩(wěn)定狀態(tài)。應(yīng)用驗證方面，該芯片已成功實現(xiàn)心律失常檢測（準(zhǔn)確率99.2%）與人體活動分類（準(zhǔn)確率97.4%）等任務(wù)，展示了其在低功耗條件下開展本地智能處理的應(yīng)用潛力，讓柔性電子真正從“能感知”走向“能思考”。
專家點評指出，該技術(shù)填補(bǔ)了柔性電子領(lǐng)域AI專用計算硬件的空白。未來通過新型半導(dǎo)體材料應(yīng)用、功率門控技術(shù)優(yōu)化等，有望進(jìn)一步提升性能。若能持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)良率與芯片尺寸，將推動可穿戴健康設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)終端等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)升級與技術(shù)革新?！蹲匀弧菲诳瘜υ撗芯康脑u論
筑牢產(chǎn)業(yè)基石：
從工藝創(chuàng)新到制造落地
作為柔性顯示領(lǐng)軍企業(yè)，維信諾為FLEXI芯片的成功研制與落地提供了關(guān)鍵的產(chǎn)業(yè)化支撐與核心工藝平臺。
全國產(chǎn)工藝制造：FLEXI芯片基于維信諾自主的CMOS LTPS 面板工藝制造，成功打通了適用于存算芯片設(shè)計的特殊工藝路線，證明了采用面板工藝制備高性能柔性集成電路的可行性，為柔性電子奠定了堅實的工藝基礎(chǔ)。
全流程交付與驗證：自2022年8月啟動，在清華大學(xué)主導(dǎo)下，維信諾和清華大學(xué)團(tuán)隊用兩年時間共同完成了從芯片設(shè)計支持到制造、交付的全流程，通過多次工藝迭代優(yōu)化，確保芯片性能達(dá)到設(shè)計目標(biāo)，并協(xié)助清華大學(xué)團(tuán)隊順利完成后續(xù)環(huán)境可靠性測試環(huán)節(jié)，進(jìn)一步驗證了芯片的穩(wěn)定性和適用性。
賦能“從實驗室到應(yīng)用”：此次合作不僅實現(xiàn)了柔性芯片的研制，更驗證了將復(fù)雜IC功能模塊向柔性面板端轉(zhuǎn)移的可行路徑，積累了“工藝-電路-設(shè)計”協(xié)同優(yōu)化經(jīng)驗，為未來更多柔性智能器件的快速開發(fā)與規(guī)模量產(chǎn)鋪平了道路，將有力推動柔性電子技術(shù)從實驗室走向廣泛應(yīng)用。
FLEXI芯片的成功，不僅僅是一項技術(shù)的突破，更指向一個柔性智能無處不在的未來：智能醫(yī)療領(lǐng)域，像創(chuàng)可貼一樣貼附的監(jiān)測設(shè)備，可全天候、實時分析心電、腦電等生理信號，實現(xiàn)個人健康的前瞻性管理；柔性機(jī)器人領(lǐng)域，在機(jī)器人關(guān)節(jié)、靈巧手等部位植入柔性芯片，使其在動態(tài)彎曲中仍能保持穩(wěn)定、智能的控制與決策；泛在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，通過低成本、可大面積部署的柔性智能貼片，將智能感知與計算能力賦能于任何表面，開啟環(huán)境智能交互的新模式；面向下一代人機(jī)交互，該芯片為柔性顯示、可折疊設(shè)備注入本地AI能力，帶來更智能、更自主的交互體驗。
從柔性感知到柔性思考，電子設(shè)備的形態(tài)邊界被徹底打破。未來，維信諾將繼續(xù)深耕柔性技術(shù)，攜手產(chǎn)學(xué)研各界，共同開啟萬物皆可柔、萬物皆可智的新篇章。
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