Nature | 清北合作研发全球首个全柔性存算一体AI芯片

FLEXI团队 投稿
量子位 | 公众号 QbitAI

一张薄如纸片、能卷在手指上的柔性芯片，可以做什么？它能在可穿戴设备中实时识别心律失常，在柔性机器人中执行复杂感知，甚至作为未来智能贴片或电子皮肤的“大脑”，独立完成人工智能推理任务。

近日，清华大学任天令教授、刘厚方副研究员与北京大学燕博南助理教授合作，经过三年多努力，研发出全球首款真正可用于实际人工智能应用的柔性计算芯片。这款芯片基于全国产工艺（维信诺），成果发表于《Nature》，标志着柔性计算迈入全新阶段，为柔性电子产品的现代化应用开启了新纪元。

柔性AI芯片的意义

传统硅基芯片性能强大，但硬、脆、形状固定，轻微弯折便可能失效。柔性电子技术通过采用铟镓锌氧化物等柔性基底材料，让芯片像纸一样柔软，可贴合不规则表面。这为医疗监测、柔性机器人和物联网等领域带来全新可能性。例如，健康监测设备可全天候贴身工作，机器人关节植入柔性芯片后能更灵活地适应复杂动作。

然而，以往的柔性芯片运算能力有限，难以支持复杂的人工智能推理任务。柔性电子设备虽能“感知”，却无法“思考”。而这枚柔性AI芯片填补了这一空白，使柔性电子迈向智能化成为现实。

柔性AI芯片的创新

这枚芯片内部采用了存内计算架构，大幅提升了运算速度与能效。研究团队在柔性薄膜晶体管平台上构建了新型数字存内计算架构，优化了计算单元与数据流设计，避免了数据频繁搬运，显著降低功耗与延迟。最终，这颗薄如纸片、可随意弯折的芯片实现了独立运行神经网络模型的能力，能够完成心律失常检测、动作识别等任务，真正让柔性电子从“感知”走向“思考”。

迈向柔性智能的新时代

柔性电子与人工智能的结合正在重塑电子设备的形态。它们不再局限于刚性结构，而是可以像贴片一样附着在皮肤上，或像薄膜般融入环境。这项来自中国的突破展示了柔性电子在智能化方向的巨大潜力，也为柔性芯片的大规模应用铺平了道路。

文章链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09931-x

第一作者（同等贡献）：
闫岸之，闫涧澜，沈鹏辉，符一涵
通讯作者：
清华大学任天令教授、刘厚方副研究员，北京大学燕博南助理教授