行业背景与需求 - 柔性电子器件因其超薄、轻质、可贴合、可定制及低成本等优势，正加速应用于可穿戴医疗、植入式神经记录、人机交互和物联网等场景 [3][7] - 随着柔性多模态传感与本地智能处理需求的快速增长，传统柔性硬件在算力密度、能效与可靠性方面已难以满足高性能边缘智能应用的需求 [3][7] 技术突破与核心参数 - 清华大学联合北京大学等合作单位开发出高性能柔性存算芯片FLEXI，最多可集成约26.5万个晶体管，在单一柔性基片上实现了SRAM存储、计算单元和外围电路的高度集成 [1][5] - FLEXI采用模块化、可扩展的数字存算架构，支持稳定、高速、并行的点积运算 [3][7] - 该芯片基于低温多晶硅薄膜晶体管，可在2.5至5.5伏电源电压范围内稳定工作，并在半径1毫米、180度弯折条件下经受超过4万次弯折循环而性能无明显退化 [3][7] - FLEXI在长时间高频运算中实现零错误运行，整体良率达70%至92%，并具备良好的长期稳定性 [3][7] - 与已报道的柔性计算芯片相比，FLEXI在时钟频率和能效方面均实现数量级提升 [5][9] 算法与部署优化 - 为降低神经网络权重反复写入带来的能耗与时间开销，研究团队针对不同芯片容量设计了轻量级神经网络模型，实现权重的片上一次性部署 [3][7] - 这些模型可在FLEXI芯片上高效处理心电信号、语音、图像以及多模态生理信号等多种数据类型并实现稳定运行 [3][7] 应用场景与性能验证 - 该芯片为柔性电子器件在移动医疗、嵌入式智能及其他边缘计算场景中的应用奠定基础 [1][5] - 研究人员将FLEXI用于日常活动的连续监测与识别，发现其在可穿戴健康监测和多模态传感器内计算中具有应用前景 [5][9] - 通过采集多模态生理信号并构建轻量级四通道卷积神经网络进行一次性片上部署，该模型在测试集上实现了97.4%的分类准确率 [5][9] - 通过工艺-电路-算法协同优化，FLEXI在高频计算、极端机械应力和加速老化条件下均保持稳定、无误差运行，并展现出超过6个月的长期稳定性 [5][9]