清华北大联合发布全柔性存算一体芯片FLEXI:超低功耗可弯折,为可穿戴与脑机接口拓展空间

在全球电子信息产业加速向柔性化转型的背景下,传统硅基芯片的物理刚性已成为制约可穿戴设备、植入式医疗器械发展的关键瓶颈;据行业分析报告显示,2023年全球柔性电子市场规模已达320亿美元,但核心芯片仍面临工作频率受限、能耗过高三大技术难题。 针对此产业痛点,我国科研团队创新采用低温多晶硅薄膜晶体管技术,通过重构芯片底层架构取得多重突破。研发负责人介绍,FLEXI芯片的突破性在于实现了"三个融合":将计算单元与存储单元在物理层面的深度融合,使数据搬运能耗降低76%;数字电路与模拟信号的协同融合,确保在弯曲状态下仍保持信号完整性;制造工艺与新型材料的创新融合,使芯片厚度达到微米级仍具备稳定导电特性。 实测数据显示,该芯片在极端工况下展现卓越性能:1毫米弯曲半径的4万次循环测试后电学参数波动小于3.5%,6个月持续运行无性能衰减。在医疗健康领域应用中,仅需1千比特存储容量即可完成心律失常的实时监测,准确率超越现行医疗级设备标准。更值得关注的是,其55.94微瓦的超低功耗特性,使植入式设备续航时间有望延长至传统产品的8倍以上。 这项技术的产业化前景已引发业界高度关注。中科院微电子所专家指出,该成果不仅为智能服装、电子皮肤等消费级产品提供核心解决方案,更将推动脑机接口技术从实验室走向临床。目前研究团队正与三家医疗器械龙头企业开展联合攻关,预计首批搭载该芯片的医用贴片式监测设备将于2025年完成临床试验。

FLEXI全柔性芯片的研制成功标志着我国在微电子领域的自主创新能力再上新台阶。此成果不仅说明了基础研究向实际应用的有效转化,更预示着未来智能设备将朝着更加人性化、贴身化的方向发展。随着柔性芯片技术完善和应用场景的拓展,可以预见,以柔性芯片为核心的新一代可穿戴设备和智能系统将逐步走入人们的日常生活,为健康管理、医疗监测等领域带来革命性的改变。