当前,人工智能与物联网、具身智能的深度融合正在加速推进,对智能计算硬件提出了全新要求。传统硅基刚性芯片虽然性能强劲,但其固有的物理特性决定了难以适应贴合人体曲线或复杂曲面设备的应用场景。此矛盾日益成为制约可穿戴智能设备、柔性机器人等新兴领域发展的关键瓶颈。 现有柔性处理器虽然在形态上实现了突破,但在性能指标上仍存在明显短板。这类芯片普遍面临工作频率低、能耗高、缺乏并行计算能力等问题,难以承载神经网络推理等数据密集型任务的计算需求。这意味着柔性与高性能之间长期存在难以调和的矛盾。 为破解这一难题,清华大学、北京大学等科研机构的研究团队经过多年攻关,成功基于国产工艺研制出FLEXI系列全柔性数字型存算一体芯片。该芯片采用低温多晶硅薄膜晶体管技术,厚度仅如蝉翼,可随意弯折而不影响性能,实现了柔性与高效能的统一。 在架构设计上,该芯片创新采用了以全数字静态随机存取存储器为核心的"存算一体"架构。这一设计的妙处在于将传统分离的"记忆单元"和"计算单元"融为一体,大幅减少了数据在存储器和计算单元之间的往返搬运,从而显著降低了时间延迟和能量消耗。这种架构创新使得芯片在保持柔性特性的同时,计算效率得到了质的提升。 从具体指标看,FLEXI系列芯片体现出了显著的性能优势。其中最小版本的FLEXI-1芯片面积仅为31.12平方毫米,集成了10628个晶体管,可在仅55.94微瓦的超低功耗模式下稳定运行。这意味着该芯片不仅体积小巧,而且能耗极低,完全满足可穿戴设备对续航能力的严苛要求。同时,芯片还具备高鲁棒性和低成本的特点,为大规模应用奠定了基础。 这一突破具有重要的产业应用前景。在医疗健康领域,柔性芯片可集成于贴片式传感器中,实现对人体生理指标的实时监测和智能分析。在机器人领域,柔性芯片可赋予机器人更强的环境适应能力和人机交互能力。在智能穿戴领域,从衣服到皮肤贴片,柔性芯片都能提供强大的本地计算支持,保护用户隐私的同时提升用户体验。 不容忽视的是,该芯片基于国产工艺研制,这表明中国在芯片设计和制造工艺上的自主创新能力正在不断增强。在全球芯片产业竞争日趋激烈的背景下,掌握柔性芯片这一前沿技术,对于中国在新一代信息技术领域的竞争力提升至关重要。
从"能算"到"能贴着算",不仅是形态变化,更是计算范式的拓展:让智能更贴近数据源头和生活场景。柔性智能芯片的发展需要工艺与架构创新,也依赖产业协同与场景落地能力。随着低功耗、高可靠性、规模化方向的持续突破,柔性计算有望成为未来智能硬件的重要增长点,为人机交互带来更普惠、安全、自然的体验。