全球首款！柔性存算芯片来了超百亿次运算零错误

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　　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。

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　　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

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　　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，柔性亲肤监测设备实时采集、分析心电、脑电、肌电等信号，助力个人健康管理；柔性机器人领域，柔性芯片完美贴附于关节与灵巧手表面，在动态弯曲中仍能保持稳定控制与决策；泛在物联网领域，低成本柔性传感贴片大面积部署，赋予日常表面感知计算能力，开启端侧实时环境智能交互；人机交互领域，柔性显示集成柔性芯片与传感，形成“感存算显一体化”的数字化智能交互新时代。

　　量产时间表如何？产业化落地还将面临哪些挑战？齐峰分析认为，柔性芯片在未来两到三年内尚难以实现大批量产业化，主要瓶颈来自技术与市场两端。

　　技术层面，受限于柔性工艺线宽线距，柔性芯片的性能与成熟硅基芯片仍存在代际差距，需通过提升电路密度、优化架构设计来缩小差距。市场方面，适用场景仍处探索阶段，正如AI大模型尚未形成稳定产值，柔性芯片的应用路径同样需要时间培育。

　　对于后续规划，齐峰透露，未来维信诺将继续与学校合作，持续提升柔性芯片性能，并进一步验证集成多功能模块的柔性SoC（SystemonChip，片上系统）。维信诺也将在夯实自身内功的基础上，积极探索特定场景产业化落地的可能性。产业化路径将延续实验室—中试—量产的递进模式，借鉴公司在Micro LED领域积累的孵化经验，稳步推进落地。