央廣網(wǎng)合肥2月11日消息(記者鮑玉嬋)能像創(chuàng)可貼一樣貼在皮膚上,實(shí)時(shí)監(jiān)測心率、分析健康數(shù)據(jù);也能植入機(jī)器人關(guān)節(jié),在彎折中穩(wěn)定工作——這些科幻般的場景,如今有了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。1月28日,由清華大學(xué)牽頭,聯(lián)合北京大學(xué)與維信諾公司共同研發(fā)的柔性存算一體芯片F(xiàn)LEXI,在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》上正式亮相。

人工智能正快速融入物聯(lián)網(wǎng)與具身智能的浪潮,從可穿戴設(shè)備到柔性機(jī)器人,都呼喚著更輕、更省電、且能適應(yīng)各種形態(tài)的計(jì)算核心。但問題在于,傳統(tǒng)芯片是“硬”的——硅基材質(zhì)無法彎曲,難以貼合人體或復(fù)雜曲面;而以往問世的柔性處理器,算力又往往有限,能耗偏高,難以勝任實(shí)時(shí)智能任務(wù)。讓芯片既“柔”又“強(qiáng)”,成為學(xué)界與產(chǎn)業(yè)界共同瞄準(zhǔn)的方向。

FLEXI芯片采用了一種互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)結(jié)構(gòu)的低溫多晶硅(LTPS)面板工藝,直接在柔性基板上制作,兼顧了低功耗與高集成度。更關(guān)鍵的是,團(tuán)隊(duì)通過工藝革新增加了金屬層數(shù),解決了柔性基底上復(fù)雜電路連接的難題;同時(shí),芯片采用了“存算一體”架構(gòu),將計(jì)算功能融入存儲單元中,徹底告別了數(shù)據(jù)在處理器與存儲器間來回搬運(yùn)的“折騰”,大幅提升了運(yùn)算效率和能效比。

這款芯片不僅“聰明”,而且格外“堅(jiān)韌”。測試數(shù)據(jù)顯示,它在經(jīng)受超過四萬次彎曲后性能依舊穩(wěn)定,在上百億次運(yùn)算中實(shí)現(xiàn)零錯誤,并能耐受大幅電壓波動、極端溫度、高濕甚至紫外線照射。在實(shí)際應(yīng)用中,F(xiàn)LEXI已成功演示了對心律失常的監(jiān)測(準(zhǔn)確率99.2%)和人體活動分類(準(zhǔn)確率97.4%),展示了其在低功耗下完成本地智能處理的潛力,讓柔性電子從單純“感知”邁向了真正“思考”。

成果的背后,離不開產(chǎn)學(xué)研的緊密協(xié)作。作為柔性顯示領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),維信諾為FLEXI芯片提供了從制造工藝到全流程交付的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)支撐。芯片基于維信諾自主的LTPS面板工藝平臺制造,團(tuán)隊(duì)通過特殊工藝調(diào)整,打通了適用于高性能存算芯片的制造路線。自2022年項(xiàng)目啟動,維信諾與清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)兩年,完成了從設(shè)計(jì)支持到制造、測試的全鏈條合作,通過多次工藝迭代,確保芯片性能全面達(dá)標(biāo)。此次合作不僅造出了一款芯片,更驗(yàn)證了一條將復(fù)雜集成電路功能轉(zhuǎn)移到柔性面板上的可行路徑,為未來更多柔性智能器件的快速開發(fā)與量產(chǎn)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

編輯:徐鵬
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