我国成功研制柔性存算一体芯片 突破边缘智能计算瓶颈

在柔性电子技术快速发展的背景下,如何实现高性能计算与机械柔性的统一,一直是制约该领域应用的关键瓶颈。

传统硅基芯片的刚性特质难以满足可穿戴设备、植入式医疗等场景对柔韧性的需求,而现有柔性电子器件又普遍面临计算能力不足、能耗过高等问题。

针对这一技术难题,由清华大学、北京大学联合组成的科研团队创新性地采用低温多晶硅薄膜晶体管技术,开发出厚度仅数十微米的全柔性芯片。

研究负责人任天令教授介绍,该成果突破性地将存储与计算功能集成于单一柔性基片,通过"存算一体"架构显著降低了数据搬运能耗。

实验数据显示,芯片在1毫米半径下经受4万次弯折后性能无衰减,其能量效率较传统方案提升达万倍。

技术突破的背后,是研究团队在三个层面的协同创新:在工艺层面,优化了柔性基板上的晶体管制造工艺;在电路设计层面,开发了可重构处理单元;在算法层面,针对芯片特性定制轻量化神经网络。

这种"工艺-电路-算法"三位一体的设计理念,使芯片在医疗监测等实际应用中展现出97.4%的识别准确率。

业内专家指出,该成果标志着我国在柔性电子领域取得重要突破。

相较于国际同类研究,FLEXI芯片在计算性能与机械可靠性方面均实现显著提升。

北京大学燕博南教授表示,这项技术有望在三年内实现产业化,首批应用将集中在动态健康监测、智能服装等消费医疗领域。

从“能弯”到“能算”,柔性电子迈向边缘智能的关键不在于单点突破,而在于材料、工艺、架构与算法的系统协同。

FLEXI系列成果表明,面向真实应用约束进行跨层级设计,有望把柔性器件从“可用”推向“好用”。

随着相关技术持续迭代与产业链配套完善,柔性计算平台或将成为未来智慧健康与泛在感知的重要基础设施之一。