水仙子-中國研發(fā)出全柔性數(shù)字型存算AI芯片。
(詞林正韻)
文/馮志清(上海)
當(dāng)人工智能芯片變得像創(chuàng)可貼一樣柔軟貼合身體,像織物一樣可隨意彎折,是否會(huì)帶來一場(chǎng)新的硬件革命?
綜合新華社、央視總臺(tái)最新消息,中國科學(xué)家于北京時(shí)間1月29日在英國《自然》雜志發(fā)表論文,宣布我國已成功研發(fā)出全柔性數(shù)字型存算一體AI芯片(FLEXI系列),該芯片可隨意彎折、拉伸,功耗低至55.94微瓦,可支持高性能人類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理,為可穿戴醫(yī)療設(shè)備和柔性機(jī)器人等智能應(yīng)用提供關(guān)鍵核心數(shù)字貯存計(jì)算引擎的硬件支撐。
眾所周知,在人工智能與物聯(lián)網(wǎng)、具身智能深度融合的背景當(dāng)下,現(xiàn)代人類對(duì)輕量、高效、柔性的智能計(jì)算硬件需求日益迫切。傳統(tǒng)基于硅基的剛性芯片,巳難以滿足貼合人體或復(fù)雜曲面設(shè)備的部署要求,而現(xiàn)有柔性處理器普遍受限于低工作頻率、高能耗和缺乏并行計(jì)算能力,難以勝任人類腦機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理等數(shù)據(jù)密集型任務(wù)。
據(jù)息,清華大學(xué)、北京大學(xué)等機(jī)構(gòu)科研人員已成功基于國產(chǎn)工藝研制出FLEXI系列全柔性數(shù)字型存算一體化芯片。該芯片突破了柔性電子應(yīng)用于邊緣高性能人工智能計(jì)算的天然瓶頸。該芯片基于低溫多晶硅薄膜晶體管,薄如蟬翼,可隨意彎折,并具備超低功耗、高能效、高魯棒性與低成本等優(yōu)勢(shì)。
據(jù)專家介紹,該芯片還采用了以全數(shù)字靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器為核心的“存算一體”架構(gòu),相當(dāng)于把人腦“記憶單元”和機(jī)器1“計(jì)算單元”合二為一,省去了來回搬運(yùn)數(shù)據(jù)的時(shí)間和能耗,更加高效。其中,最小版本的FLEXI-1芯片面積僅31.12平方毫米,集成10628個(gè)晶體管,可在僅55.94微瓦的超低功耗模式下運(yùn)行。
據(jù)該芯片研究者之一、北京大學(xué)人工智能研究院助理教授燕博南稱:該芯片可承受超過4萬次180度彎曲面而性能無衰減,并在長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的長(zhǎng)期測(cè)試中保持穩(wěn)定運(yùn)行,還可支持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的壓縮與一鍵部署,增強(qiáng)芯片的智能處理效率。單個(gè)僅為1千比特容量的柔性芯片就可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確率高達(dá)99.2%的心律失常檢測(cè),為下一代可穿戴醫(yī)療設(shè)備、柔性腦機(jī)接口以及智能機(jī)器人等提供不可或缺的硬件核心計(jì)算引擎。
從科普角度看折疊屏只是柔性屏的一種,是柔性電子技術(shù)積累到一定基礎(chǔ)上發(fā)展而來。未來,從手機(jī)、平板電腦、電視這些日用電子產(chǎn)品開發(fā),到醫(yī)療、信息、能源、國防等多領(lǐng)域發(fā)展,柔性電子技術(shù)無論在外形還是功能都將不斷刷新著人們的眼球,帶來全新體驗(yàn)。
那么,把一切智能電子芯片,都變成折疊屏?芯片科學(xué)家認(rèn)為別小瞧了它,柔性電子可不只是折疊屏!人們要問什么是柔性電子?
“人機(jī)交互”是一個(gè)有魔力的詞語,是從人適應(yīng)計(jì)算機(jī),到計(jì)算機(jī)不斷地適應(yīng)人的發(fā)展過程。而如何又快又好地與人體進(jìn)行信息溝通和互換?科學(xué)家們正試圖以柔性電子器件為媒介,建立人與外界之間的信息傳輸系統(tǒng)。
筆者志清經(jīng)查詢獲悉,柔性電子概念的提出可追溯到對(duì)有機(jī)電子學(xué)的研究,大約起步于上世紀(jì)八十年代,人們?cè)噲D用有機(jī)半導(dǎo)體替代硅等無機(jī)半導(dǎo)體,從而使得有機(jī)電子器件具備柔性特點(diǎn)。
公開資料顯示:早在2006年,美國伊利諾伊大學(xué)的Rogers教授和中國西北大學(xué)的黃永剛教授課題組率先提出了可延展無機(jī)柔性電子的概念。隨后又衍生出了一些更優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得電子器件的機(jī)械性能更加優(yōu)良,可以承受拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲等復(fù)雜變形。
有專家指出,可延展性能是柔性電子獨(dú)到的力學(xué)特性,人體器官組織的表面形貌非常復(fù)雜,如果器件不具有可延展性,是無法貼附在復(fù)雜柔軟組織上的,但傳統(tǒng)導(dǎo)線不具備延展性。為此芯片科學(xué)家們一直在為研發(fā)出全柔性數(shù)字型存算AI芯片而苦心鉆研。
值得慶幸的是,如今中國科學(xué)家們通過多方合作研發(fā),終于率先成功研發(fā)出全柔性數(shù)字型存算一體AI芯片。而且作為支撐該“全柔性數(shù)字型存算一體AI芯片”的我國柔性電子技術(shù),幾年前,已在生物醫(yī)療領(lǐng)域開展了非常重要的應(yīng)用實(shí)踐,包括無創(chuàng)血糖測(cè)量、光電血氧傳感器、坐骨神經(jīng)電信號(hào)采集、類皮膚柔性變形傳感器、碳納米纖維泡沫柔性壓力傳感器、類皮膚柔性壓力傳感器等柔性醫(yī)療電子產(chǎn)品方面。
依筆者志清理解,在以前的科幻電影里,大反派總是往主角身上植入芯片,從而隨時(shí)獲得其身體數(shù)據(jù)和位置,甚至達(dá)到操控人體行為的目的。但,無論是手臂里嵌著芯片,還是嵌入機(jī)械外骨骼,這些都是以侵占人類身體本身作為巨大代價(jià)。如今中國科學(xué)家研發(fā)的“全柔性數(shù)字型存算一體AI芯片”,可以將芯片像創(chuàng)可貼一樣貼在人的皮膚上,無需手術(shù),也沒有傷口,就能讓“全柔性數(shù)字型存算一體AI芯片”感知并獲得大量人的身體信號(hào)和數(shù)據(jù);極大地方便了醫(yī)學(xué)、醫(yī)療、智力測(cè)定、智力修正、智力開發(fā)(俗稱腦機(jī)數(shù)字型存算一體化)應(yīng)用拓展……真是功德無量!為此特賦《水仙子》為評(píng)為觀。
細(xì)微揉折曲彎伸。
可貼皮膚穿戴身。
薄膜芯片神醫(yī)診。
思君不見君。
腦機(jī)存算天尊。
無窮盡。
辨?zhèn)握妗?/div>
開慧繽紛。
一一2026年1月30日上午時(shí)事詩評(píng)
作者簡(jiǎn)介:
馮志清,男,中共黨員,大學(xué)本科,在職工商管理碩士,高級(jí)政工師、經(jīng)濟(jì)師,化工企業(yè)多年公司黨 委書 記、董事長(zhǎng),中華詩詞學(xué)會(huì)會(huì)員、上海詩詞學(xué)會(huì)會(huì)員。曾兼任:中國化工政研會(huì)常務(wù)理事、中國化工報(bào)社記協(xié)特約記者兼顧問、中國化學(xué)試劑工業(yè)協(xié)會(huì)第5~7屆副理事長(zhǎng)、上海市職工政研會(huì)理事兼特約研究員、中國化工文化藝術(shù)聯(lián)合會(huì)常務(wù)理事、中國化工作家協(xié)會(huì)第1~3屆副主席和1~4屆理事、顧問;中國文學(xué)藝術(shù)聯(lián)盟簽約作家、上海詩社會(huì)員、冰心文化傳媒網(wǎng)顧問、《2019年中國詩歌大典》副主編、2020年《古韻新風(fēng)》第一冊(cè)常務(wù)副總編、2023年《古韻新吟》執(zhí)行主編、2025年《古韻新聲》執(zhí)行主編、上海詩社行政社長(zhǎng)、上海新詩社副總編、天下詩詞文學(xué)時(shí)事評(píng)論員。1983年起,有各種論文、報(bào)告文學(xué)、散文、詩詞在中央、部、直轄市等媒體發(fā)表或收錄。
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