柔性电子器件因其超薄、轻质、可贴合的特性，正改变可穿戴医疗、植入式神经记录、人机交互和物联网的技术形态。随着薄膜晶体管技术的进步，在柔性基板上制造大规模集成电路已成为可能。但柔性电子产业面临一个核心难题：如何在保持机械柔性的同时，实现高效的边缘智能处理。 传统硬件架构难以应对该挑战。柔性传感器采集的多模态数据需要本地协同处理，这对能够高效加速神经网络推理的柔性处理器提出了紧迫需求。现有方案在能效、可靠性和机械适应性上都存在明显不足，直接制约了柔性电子在医疗监测、生物信号采集等应用中的推广。 针对这一瓶颈，任天令教授团队提出了FLEXI柔性数字存内计算芯片系列。该芯片采用低温多晶硅CMOS工艺制造，特点是轻薄、低成本和高能效。系列产品包括FLEXI-1、FLEXI-4和FLEXI-32三个规格，最多集成约26.5万个晶体管，在单一基片上集成了存储阵列、计算单元及外围电路。 在技术设计上，研究团队采用了跨层级协同优化策略，涵盖制造工艺、电路结构和算法设计。FLEXI采用可扩展的模块化存算一体架构，每个模块由6T-SRAM单元和可重构的本地处理单元组成。通过紧凑的动态逻辑设计，芯片实现了稳定、高速、并行的点积运算，即使在工艺波动和机械形变条件下也能保持良好的精度、面积效率和能效。 性能上，FLEXI达到业界先进水平。芯片可在2.5至5.5伏电源电压范围内稳定运行，在半径1毫米、180度对折条件下经受超过4万次弯折循环而性能无明显衰减。在FLEXI-1上，研究团队展示了高性能和超低功耗两种工作模式。芯片在10的10次方次乘法运算中实现零错误，整体良率约为70%至92%，单芯片成本低于1美元。 与国际同类产品相比，FLEXI的优势明显。相比已报道的柔性计算芯片，其时钟频率提升5.7至11.2倍，能量延迟积降低87.8%至99.1%；相比同步CPU，频率提升15.7至27.5倍，能量延迟积降低3至4个数量级。这些突破大幅提升了柔性芯片在边缘智能应用中的实用价值。 在应用验证上，FLEXI可在边缘环境中实现高效、本地化的实时数据处理。研究团队针对不同存储容量设计了轻量级神经网络模型，支持权重的片上一次性部署。这些模型可在FLEXI芯片上高效处理心电信号、数字、语音、图像及多模态生理信号，即使在最小规格的FLEXI-1芯片上也能稳定运行。这为可穿戴医疗设备和植入式生物传感器等应用提供了技术基础。
柔性电子发展不仅是形态的改变，更是计算范式和应用边界的重塑；随着端侧智能向更低功耗、更高可靠性、更强贴合性发展，能够在弯折和波动中稳定工作的柔性计算芯片将成为连接感知与理解的关键。以存内计算为代表的新架构探索为柔性边缘智能打开了新的技术路径，也为下一代可穿戴和物联网系统的实现提供了切实可行的方向。