近日，国际顶级学术期刊《自然》发表了一项来自中国的科研突破——清华大学、北京大学与维信诺联合研发出全球首款柔性存算一体芯片“FLEXI”。该成果以《A flexible digital compute-in-memory chip for edge intelligence》为题，标志着我国在柔性电子与边缘人工智能硬件领域实现关键技术跨越，填补了高性能柔性AI计算芯片的空白。
传统柔性电子器件因工艺限制，难以支持复杂芯片的互联需求，而高性能计算芯片又普遍存在功耗高、集成度低等问题。研究团队通过工艺创新突破了这一瓶颈：FLEXI芯片采用互补金属氧化物半导体（CMOS）低温多晶硅（LTPS）工艺，直接在柔性基底上制造，通过增加金属层数优化了芯片内部的互联结构。这种设计不仅保持了柔性特性，还显著提升了信号传输效率。
在计算架构方面，芯片创新性地将数字“存内计算”技术应用于柔性场景。通过将计算单元嵌入存储模块，数据无需在存储器与处理器之间反复传输，从根本上解决了传统计算架构中的“存储墙”问题。实测表明，这种设计使芯片运算速度提升数倍，能效比达到行业领先水平，首次让柔性芯片具备本地实时运行AI模型的能力。
极端环境测试数据显示，FLEXI芯片展现出卓越的稳定性：在经历超过4万次弯折后仍能正常工作，完成超百亿次运算无差错；在2.5-5.5V电压波动、-40℃至80℃温差以及90%相对湿度条件下，性能指标保持稳定；甚至在紫外线持续照射下，芯片功能未受影响。这些特性使其在可穿戴设备、医疗监测等需要长期稳定运行的场景中具有显著优势。
应用验证环节，研究团队展示了芯片在医疗健康领域的潜力。基于FLEXI芯片开发的系统实现了心律失常检测准确率99.2%、人体活动分类准确率97.4%的优异表现。更重要的是，整个处理过程在芯片本地完成，无需依赖云端计算，大幅降低了设备功耗，为便携式医疗设备提供了新的解决方案。
值得关注的是，该芯片完全基于维信诺自主的CMOS LTPS面板工艺制造。研究团队通过优化工艺参数，成功开发出适用于存算芯片设计的特殊制造路线，证明了面板工艺在制备高性能柔性集成电路方面的可行性。这一突破不仅降低了芯片制造成本，还为柔性电子产业的规模化发展奠定了技术基础。
