在人工智能与物联网技术深度融合的当下,柔性电子领域迎来重大突破。由国内顶尖高校联合科研团队研发的FLEXI系列全柔性数字型存算一体芯片,近日在国际权威学术期刊《自然》发表研究成果。该芯片突破了传统硅基芯片的物理限制,为可穿戴健康监测、柔性机器人及脑机接口等前沿领域提供了核心计算解决方案。
传统刚性芯片因无法适应人体曲面或复杂设备表面,在生物医疗与智能穿戴领域应用受限。现有柔性处理器虽具备可弯曲特性,但普遍存在工作频率低、能耗高、并行计算能力不足等短板。科研团队通过材料创新与架构革新,成功攻克这些技术瓶颈,开发出兼具高柔韧性与强计算性能的新型芯片。
FLEXI芯片采用低温多晶硅薄膜晶体管技术,厚度达到微米级,可实现任意角度弯折而不影响性能。其核心创新在于"存算一体"架构设计,通过将存储单元与计算单元深度融合,消除数据搬运环节,使能耗降低60%以上,运算延迟缩短至传统架构的1/5。这种架构特别适合边缘计算场景,能显著提升智能设备的实时处理能力。
在性能参数方面,基础版FLEXI-1芯片集成超过万个晶体管,芯片面积仅31.12平方毫米,相当于指甲盖大小。在超低功耗模式下,其运行功耗低至55.94微瓦,仅为现有同类产品的1/3。经过4万次180度弯曲测试(弯曲半径1毫米),芯片性能保持零衰减,功耗波动控制在3.5%以内,连续运行6个月稳定性验证通过。
该芯片支持神经网络模型压缩技术,可将复杂算法压缩至千比特级容量,实现"一键部署"功能。在医疗应用测试中,单芯片即可完成高精度心律失常检测,准确率达99.2%。在运动监测场景,结合四通道EDCNN模型,对坐、站、走、跑等日常动作的分类准确率高达97.4%,展现出强大的边缘计算能力。
这项成果标志着我国在柔性电子领域达到国际领先水平。其突破性的架构设计与材料应用,不仅解决了柔性芯片的性能瓶颈,更为人工智能技术在生物医疗、智能穿戴等领域的深度融合开辟了新路径。随着后续研发推进,这类超柔性、低功耗芯片有望在更多新兴领域引发技术变革。











