近日，國際頂級學術期刊《自然》發表了一項來自中國的科研突破——清華大學、北京大學與維信諾聯合研發出全球首款柔性存算一體芯片“FLEXI”。該成果以《A flexible digital compute-in-memory chip for edge intelligence》為題，標志著我國在柔性電子與邊緣人工智能硬件領域實現關鍵技術跨越，填補了高性能柔性AI計算芯片的空白。
傳統柔性電子器件因工藝限制，難以支持復雜芯片的互聯需求，而高性能計算芯片又普遍存在功耗高、集成度低等問題。研究團隊通過工藝創新突破了這一瓶頸：FLEXI芯片采用互補金屬氧化物半導體（CMOS）低溫多晶硅（LTPS）工藝，直接在柔性基底上制造，通過增加金屬層數優化了芯片內部的互聯結構。這種設計不僅保持了柔性特性，還顯著提升了信號傳輸效率。
在計算架構方面，芯片創新性地將數字“存內計算”技術應用于柔性場景。通過將計算單元嵌入存儲模塊，數據無需在存儲器與處理器之間反復傳輸，從根本上解決了傳統計算架構中的“存儲墻”問題。實測表明，這種設計使芯片運算速度提升數倍，能效比達到行業領先水平，首次讓柔性芯片具備本地實時運行AI模型的能力。
極端環境測試數據顯示，FLEXI芯片展現出卓越的穩定性：在經歷超過4萬次彎折后仍能正常工作，完成超百億次運算無差錯；在2.5-5.5V電壓波動、-40℃至80℃溫差以及90%相對濕度條件下，性能指標保持穩定；甚至在紫外線持續照射下，芯片功能未受影響。這些特性使其在可穿戴設備、醫療監測等需要長期穩定運行的場景中具有顯著優勢。
應用驗證環節，研究團隊展示了芯片在醫療健康領域的潛力。基于FLEXI芯片開發的系統實現了心律失常檢測準確率99.2%、人體活動分類準確率97.4%的優異表現。更重要的是，整個處理過程在芯片本地完成，無需依賴云端計算，大幅降低了設備功耗，為便攜式醫療設備提供了新的解決方案。
值得關注的是，該芯片完全基于維信諾自主的CMOS LTPS面板工藝制造。研究團隊通過優化工藝參數，成功開發出適用于存算芯片設計的特殊制造路線，證明了面板工藝在制備高性能柔性集成電路方面的可行性。這一突破不僅降低了芯片制造成本，還為柔性電子產業的規模化發展奠定了技術基礎。
