北京大学成功研制世界首款全柔性存算一体AI芯片 为可穿戴智能设备提供核心硬件支撑

在智能计算硬件小型化、柔性化的发展趋势下,传统硅基芯片的物理局限性日益凸显。

北京大学燕博南教授团队联合多方科研力量,历时三年技术攻关,成功开发出厚度仅25微米的全柔性存算一体芯片,为解决可穿戴设备、植入式医疗仪器等特殊场景的计算需求提供了创新解决方案。

当前,全球柔性电子技术面临三大技术瓶颈:材料力学性能与电学性能的矛盾、低功耗要求与计算效能的平衡、制造工艺与系统集成的协同。

研究团队首创的"工艺-电路-算法"跨层级协同优化策略,通过全数字静态随机存取存储器架构,实现了存储单元与计算单元的高度集成。

测试数据显示,该芯片在经受4万次180度弯曲后性能无衰减,百亿次运算保持零错误,心律失常检测准确率达99.2%。

这项突破性技术的核心价值体现在三个方面:其一,采用"存算一体"设计消除数据搬运能耗,运算效率提升约40倍;其二,独创的"一键部署"技术使AI模型植入效率提升90%以上;其三,1kb超小容量版本即可支持复杂医疗监测功能,大幅降低智能硬件生产成本。

从产业应用角度看,该技术将推动三大领域革新:医疗健康领域可实现24小时无感体征监测,智能穿戴领域能开发更轻薄的交互设备,机器人领域有助于研制具有类生物特性的柔性执行器。

据行业预测,到2026年全球柔性电子市场规模将突破300亿美元,其中医疗电子占比超35%。

值得关注的是,该团队已与国内头部医疗器械企业建立联合实验室,首批应用产品预计在2025年进入临床测试阶段。

专家指出,这项技术不仅填补了柔性智能硬件的关键空白,更开创了"环境智能"的新范式,使计算设备从机械载体向生物兼容载体进化。

从“能计算”到“能贴合、能持续、能低耗地计算”,柔性智能硬件正在跨越关键门槛。

此次成果所体现的跨层协同设计路径,为端侧算力与柔性形态的融合提供了可借鉴的技术范式。

面向未来,只有在基础研究、工程制造与应用标准之间形成更紧密的闭环,才能让更多“看得见的创新”真正转化为“用得上的能力”,推动智能技术更安全、更普惠地服务社会。