水仙子-中国研发出全柔性数字型存算AI芯片。
(词林正韵)
文/冯志清(上海)
当人工智能芯片变得像创可贴一样柔软贴合身体,像织物一样可随意弯折,是否会带来一场新的硬件革命?
综合新华社、央视总台最新消息,中国科学家于北京时间1月29日在英国《自然》杂志发表论文,宣布我国已成功研发出全柔性数字型存算一体AI芯片(FLEXI系列),该芯片可随意弯折、拉伸,功耗低至55.94微瓦,可支持高性能人类神经网络推理,为可穿戴医疗设备和柔性机器人等智能应用提供关键核心数字贮存计算引擎的硬件支撑。
众所周知,在人工智能与物联网、具身智能深度融合的背景当下,现代人类对轻量、高效、柔性的智能计算硬件需求日益迫切。传统基于硅基的刚性芯片,巳难以满足贴合人体或复杂曲面设备的部署要求,而现有柔性处理器普遍受限于低工作频率、高能耗和缺乏并行计算能力,难以胜任人类脑机神经网络推理等数据密集型任务。
据息,清华大学、北京大学等机构科研人员已成功基于国产工艺研制出FLEXI系列全柔性数字型存算一体化芯片。该芯片突破了柔性电子应用于边缘高性能人工智能计算的天然瓶颈。该芯片基于低温多晶硅薄膜晶体管,薄如蝉翼,可随意弯折,并具备超低功耗、高能效、高鲁棒性与低成本等优势。
据专家介绍,该芯片还采用了以全数字静态随机存取存储器为核心的“存算一体”架构,相当于把人脑“记忆单元”和机器1“计算单元”合二为一,省去了来回搬运数据的时间和能耗,更加高效。其中,最小版本的FLEXI-1芯片面积仅31.12平方毫米,集成10628个晶体管,可在仅55.94微瓦的超低功耗模式下运行。
据该芯片研究者之一、北京大学人工智能研究院助理教授燕博南称:该芯片可承受超过4万次180度弯曲面而性能无衰减,并在长达6个月的长期测试中保持稳定运行,还可支持神经网络的压缩与一键部署,增强芯片的智能处理效率。单个仅为1千比特容量的柔性芯片就可实现准确率高达99.2%的心律失常检测,为下一代可穿戴医疗设备、柔性脑机接口以及智能机器人等提供不可或缺的硬件核心计算引擎。
从科普角度看折叠屏只是柔性屏的一种,是柔性电子技术积累到一定基础上发展而来。未来,从手机、平板电脑、电视这些日用电子产品开发,到医疗、信息、能源、国防等多领域发展,柔性电子技术无论在外形还是功能都将不断刷新着人们的眼球,带来全新体验。
那么,把一切智能电子芯片,都变成折叠屏?芯片科学家认为别小瞧了它,柔性电子可不只是折叠屏!人们要问什么是柔性电子?
“人机交互”是一个有魔力的词语,是从人适应计算机,到计算机不断地适应人的发展过程。而如何又快又好地与人体进行信息沟通和互换?科学家们正试图以柔性电子器件为媒介,建立人与外界之间的信息传输系统。
笔者志清经查询获悉,柔性电子概念的提出可追溯到对有机电子学的研究,大约起步于上世纪八十年代,人们试图用有机半导体替代硅等无机半导体,从而使得有机电子器件具备柔性特点。
公开资料显示:早在2006年,美国伊利诺伊大学的Rogers教授和中国西北大学的黄永刚教授课题组率先提出了可延展无机柔性电子的概念。随后又衍生出了一些更优的结构设计,使得电子器件的机械性能更加优良,可以承受拉伸、扭转、弯曲等复杂变形。
有专家指出,可延展性能是柔性电子独到的力学特性,人体器官组织的表面形貌非常复杂,如果器件不具有可延展性,是无法贴附在复杂柔软组织上的,但传统导线不具备延展性。为此芯片科学家们一直在为研发出全柔性数字型存算AI芯片而苦心钻研。
值得庆幸的是,如今中国科学家们通过多方合作研发,终于率先成功研发出全柔性数字型存算一体AI芯片。而且作为支撑该“全柔性数字型存算一体AI芯片”的我国柔性电子技术,几年前,已在生物医疗领域开展了非常重要的应用实践,包括无创血糖测量、光电血氧传感器、坐骨神经电信号采集、类皮肤柔性变形传感器、碳纳米纤维泡沫柔性压力传感器、类皮肤柔性压力传感器等柔性医疗电子产品方面。
依笔者志清理解,在以前的科幻电影里,大反派总是往主角身上植入芯片,从而随时获得其身体数据和位置,甚至达到操控人体行为的目的。但,无论是手臂里嵌着芯片,还是嵌入机械外骨骼,这些都是以侵占人类身体本身作为巨大代价。如今中国科学家研发的“全柔性数字型存算一体AI芯片”,可以将芯片像创可贴一样贴在人的皮肤上,无需手术,也没有伤口,就能让“全柔性数字型存算一体AI芯片”感知并获得大量人的身体信号和数据;极大地方便了医学、医疗、智力测定、智力修正、智力开发(俗称脑机数字型存算一体化)应用拓展……真是功德无量!为此特赋《水仙子》为评为观。
细微揉折曲弯伸。
可贴皮肤穿戴身。
薄膜芯片神医诊。
思君不见君。
脑机存算天尊。
无穷尽。
辨伪真。
开慧缤纷。
一一2026年1月30日上午时事诗评
作者简介:
冯志清,男,中共党员,大学本科,在职工商管理硕士,高级政工师、经济师,化工企业多年公司党 委书 记、董事长,中华诗词学会会员、上海诗词学会会员。曾兼任:中国化工政研会常务理事、中国化工报社记协特约记者兼顾问、中国化学试剂工业协会第5~7届副理事长、上海市职工政研会理事兼特约研究员、中国化工文化艺术联合会常务理事、中国化工作家协会第1~3届副主席和1~4届理事、顾问;中国文学艺术联盟签约作家、上海诗社会员、冰心文化传媒网顾问、《2019年中国诗歌大典》副主编、2020年《古韵新风》第一册常务副总编、2023年《古韵新吟》执行主编、2025年《古韵新声》执行主编、上海诗社行政社长、上海新诗社副总编、天下诗词文学时事评论员。1983年起,有各种论文、报告文学、散文、诗词在中央、部、直辖市等媒体发表或收录。