近日，清華大學聯合北京大學與維信諾公司合作開發出世界首款柔性存算芯片——FLEXI，相關研究成果發表在《自然》。這標志著我國在柔性電子與邊緣人工智能（AI）硬件領域取得重要突破，填補了高性能柔性AI計算芯片的技術空白，為下一代智能硬件開啟了新的可能。
世界首款柔性存算芯片FLEXI。維信諾供圖
當前，人工智能正與物聯網、具身智能深度融合，從可穿戴健康監護到柔性機器人，從環境智能感知到嵌入式設備，無不呼喚著輕量、高能效且可與復雜形態共融的計算硬件。然而，傳統硅基芯片堅硬、不可彎曲的特性，使其難以無縫貼合人體皮膚或植入設備曲面。而此前已有的柔性處理器，又普遍面臨算力有限、能耗較高、難以并行處理數據等瓶頸，無法勝任如神經網絡推理這類對算力要求密集的智能任務。
如何打造一個既能高效運行AI算法，又兼具超薄、可彎曲、高可靠性的“大腦”？FLEXI芯片的誕生，為這一問題提供了新的解決方案。
據介紹，FLEXI芯片采用互補金屬氧化物半導體（CMOS）低溫多晶硅（LTPS）工藝，可直接在柔性基底上制造，兼具低功耗、低成本和高集成度優勢。該芯片通過工藝革新增加了金屬層數，突破了傳統柔性電子難以支持復雜芯片互聯的難題；創新采用數字“存內計算”架構，解決了傳統計算中數據在存儲與處理器間“疲于奔命”的瓶頸，將計算融入存儲單元，大幅提升了運算速度與能效，使柔性芯片的算力首次躍升到能夠本地、實時運行AI模型的水平。
實測數據顯示，通過橫跨工藝、電路與算法多個層級的協同優化，這款芯片在超過4萬次彎折后仍能穩定運行，在超百億次運算中做到零錯誤，且在2.5-5.5V電壓波動、-40℃至80℃的溫度變化、90%的相對濕度乃至紫外線環境下都保持了穩定狀態。應用驗證方面，該芯片已成功實現心律失常檢測（準確率99.2%）與人體活動分類（準確率97.4%）等任務，展示了其在低功耗條件下開展本地智能處理的應用潛力，讓柔性電子真正從“能感知”走向“能思考”。
業內人士指出，該技術填補了柔性電子領域AI專用計算硬件的空白，未來通過新型半導體材料應用、功率門控技術優化等，還有望進一步提升性能。若能持續優化生產良率與芯片尺寸，將推動可穿戴健康設備、物聯網終端等領域的產業升級與技術革新。
據悉，作為柔性顯示領軍企業，維信諾為FLEXI芯片的成功研制與落地提供了關鍵的產業化支撐與核心工藝平臺。FLEXI芯片基于維信諾自主的CMOS LTPS 面板工藝制造，成功打通了適用于存算芯片設計的特殊工藝路線，證明了采用面板工藝制備高性能柔性集成電路的可行性，為柔性電子奠定了堅實的工藝基礎。
自2022年8月啟動以來，在清華大學主導下，維信諾和清華大學團隊用兩年時間共同完成了從芯片設計支持到制造與交付的全流程，通過多次工藝迭代與優化，確保了芯片性能全面達到設計目標，并協助清華大學團隊順利完成后續環境可靠性測試環節，進一步驗證了芯片的穩定性和適用性。此次合作不僅實現了柔性芯片的研制，更驗證了將復雜IC功能模塊向柔性面板端轉移的可行路徑，積累了“工藝-電路-設計”協同優化經驗，為未來更多柔性智能器件的快速開發與規模量產鋪平了道路，將有力推動柔性電子技術從實驗室走向廣泛應用。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-025-09931-x