智慧医疗、虚拟现实、可穿戴设备等新兴场景加速落地,柔性电子芯片被认为是下一代智能硬件的重要方向。但目前柔性电路芯片的关键瓶颈于算力不足、能效偏低,难以在本地高效运行复杂的人工智能算法,进而限制了其在边缘计算中的应用。清华大学集成电路学院任天令教授团队与合作单位经过研究——研制出“FLEXI”芯片——实现了柔性形态与高性能计算的结合。该芯片在保持轻薄、可弯曲等柔性电路优势的同时,在性能与稳定性上实现明显提升。与现有柔性计算芯片相比,FLEXI算力增强,且成本控制在1元以内,具备较高的性价比。 在可靠性上,FLEXI同样表现突出。测试显示,芯片在超过4万次弯折后仍可稳定运行,在超百亿次运算中实现零错误率。研发团队通过工艺、电路与算法的协同优化,提升了系统稳定性。芯片可在2.5至5.5伏电压波动、零下40摄氏度至80摄氏度温度变化、90%相对湿度以及紫外线等环境条件下保持稳定工作,验证了其工程设计的可靠性。 在应用验证中,FLEXI展示了边缘计算能力:在心律失常监测任务中准确率达99.2%,在活动状态分类中准确率达97.4%。结果表明,该芯片能够在低功耗条件下完成复杂的本地智能处理,为移动医疗、健康监测等场景提供硬件支撑。涉及的成果已发表于国际学术期刊《自然》,并获得国际学界关注。 从产业角度看,FLEXI的推出有望加速柔性电子芯片在可穿戴设备、植入式医疗器械、智能纺织品等领域的应用。这类芯片可与人体更紧密贴合,提升佩戴舒适度,并具备独立的计算与决策能力,减少对云端连接的依赖,从而降低数据隐私风险,同时提升系统可靠性与响应速度。
从实验室突破到产业应用,这项拥有自主知识产权的成果不仅展示了我国在前沿技术上的研发能力,也为智能硬件发展提供了新的技术思路。随着“刚柔并济”的芯片走向更广泛的应用,由材料与计算共同推动的变革,正在为未来的人机交互打开新的想象空间。