维信诺携手清北研发全球首款柔性存算芯片
AI导读:
维信诺联合清华大学和北京大学研发出全球首款柔性存算芯片FLEXI,该芯片采用存算一体架构,适用于可穿戴设备和柔性机器人等应用场景。该芯片具有超薄、柔性及超高能效的特点,能在超过4万次弯折后稳定运行。
上证报记者从维信诺获悉,清华大学联合北京大学、维信诺合作研发的全球首款柔性存算芯片FLEXI,近日登上国际期刊《自然》。该芯片首次在柔性平台实现存内计算架构,面向AI与神经网络推理应用场景,开启柔性AI计算硬件的新时代。
当前可穿戴设备、柔性机器人等应用呼唤轻量、可弯曲、高能效的端侧AI芯片,但传统硅基芯片难以适配曲面形态,现有柔性方案(通过硬质芯片嵌入软质基底实现一定的可挠性)又受限于集成度、灵活性与功耗等多重因素。FLEXI芯片采用存算一体架构,兼顾超薄、柔性及超高能效,为柔性智能硬件产业化提供关键技术支撑。
超百亿次运算零错误
FLEXI芯片采用互补金属氧化物半导体(CMOS)低温多晶硅(LTPS)工艺,可直接在柔性基底上制造,兼具低功耗、低成本和高集成度优势。
“该柔性芯片采用柔性聚酰亚胺基底,柔性基底与器件原生融合为一体,解决了传统硬质芯片或软硬结合方案的弊端。”维信诺创新技术研发专家齐峰告诉上证报记者,相较于传统硅基芯片,其轻便、成本低、适应性强,尤其适用于穿戴设备、电子皮肤、具身智能机器人等场景。
技术层面,FLEXI芯片首次将时钟频率提升到10MHz以上的水平,大幅提升运算速度与能效,使柔性芯片的算力首次跃升到本地、实时运行人工智能模型的水平,特别适合端侧AI硬件的应用。
柔性芯片实物图与三维结构示意图
实测数据显示,FLEXI芯片在超过4万次弯折后仍能稳定运行,在超百亿次运算中做到零错误,且在2.5-5.5V电压波动、-40℃至80℃的温度变化、90%的相对湿度乃至紫外线环境下都保持了稳定状态。应用验证方面,该芯片已成功实现心律失常检测(准确率99.2%)与人体活动分类(准确率97.4%)等任务,展示了其在低功耗条件下开展本地智能处理的应用潜力,让柔性电子真正从“能感知”走向“能思考”。
业内分析,该技术填补了柔性电子领域AI专用计算硬件的空白。未来通过新型半导体材料应用、功率门控技术优化等,有望进一步提升性能。若能持续优化生产良率与芯片尺寸,将推动可穿戴健康设备、物联网终端等领域的产业升级与技术革新。
值得一提的是,FLEXI芯片采用维信诺自主研发的CMOS LTPS驱动背板工艺制造,证明了采用平板显示工艺制备高性能柔性集成电路的可行性,为柔性电子奠定了工艺基础。
技术与市场仍是两大关口
自2022年8月起,依托维信诺4.5代柔性显示面板中试产线,维信诺与清华大学团队历经两年协同攻关,打通了芯片设计、芯片制造、芯片交付、芯片测试的全链路工作。通过多次工艺迭代与优化,确保芯片性能达成设计目标,并协助清华大学团队顺利完成后续机械及环境可靠性测试,进一步验证了芯片的稳定性与适用性。
齐峰介绍,FLEXI芯片在柔性智能应用场景的想象空间广阔:智能医疗领域……
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