flexi 芯片让智能硬件从“硬贴在身上”变成“软贴合”的形态变变样

我国科研人员把全柔性人工智能芯片搞出来了,这下可穿戴智能设备的发展就更有底气了。最近,清华大学、北京大学这些机构联手搞出来的成果,在国际顶刊《自然》上发了文章。这套叫“FLEXI”的芯片系列,做得特别薄,能反复弯折还不坏,里面还塞进了存算一体的架构。这事儿给咱们在可穿戴设备、健康医疗电子还有下一代人机交互界面这些前沿领域,注入了很大的动力。现在人工智能和物联网融合得越来越快,智能终端正往柔性化、贴身化、低功耗的方向走呢。可是传统的硅基芯片太硬了,没法跟人体的曲面或者复杂设备表面无缝贴紧,没法直接用在柔性系统里。虽然国外也有人搞柔性处理器,但普遍存在频率低、耗电多、算得慢这些问题。面对这个难题,咱们团队另辟蹊径,选了低温多晶硅薄膜晶体管技术做底子。这种技术让芯片基底变得像塑料膜一样软,厚度只有微米级,随便怎么弯都没事。更关键的是设计思路变了——他们用了全数字存算一体的架构。 存算一体就是把存数据和算数据的东西放在一起。以前的芯片要算东西得先去存储器里搬数据,这个过程费电又费时间。FLEXI芯片用全数字静态随机存取存储器搭起来存算一体单元,数据就在原地就能算完,不用跑来跑去搬。这样一搞能耗和延迟都降下来了,特别适合在边缘设备这种耗电受限、地方小的地方当运算引擎。 看具体参数,最小的那个FLEXI-1面积才31.12平方毫米,塞进去一万多个晶体管。在超低功耗模式下跑起来才55.94微瓦电,能效特别高。可靠性方面也很厉害:在弯曲半径只有1毫米的情况下,撑过了四万次180度大弯曲还没坏;长时间运行了六个月也没出岔子;功耗波动也一直控制在3.5%以内。 除了硬件牛,这平台还配了一套软件工具链,能压缩神经网络还能一键部署,让终端设备搞实时智能处理更方便了。在实际用的时候已经看到效果了:在医疗上检测心律失常的准确率高达99.2%;日常活动识别坐、站、走、跑这些动作准确率也有97.4%。这些数据说明FLEXI芯片能满足高精度实时生物信号处理的需求。 FLEXI全柔性人工智能芯片是电子信息跟人工智能学科交叉取得的一大成就。它不光解决了柔性、高效、可靠的设计难题,还打通了从研究到应用的路子。这项技术可能会让智能硬件从“硬贴在身上”变成“软贴合”的形态变变样,为建个人化健康管理系统、造柔性机器人还有搞脑机交互打下了硬件底子。未来这技术越来越成熟后,一幅柔性终端深入生活的新画面就慢慢铺开了。