電子發燒友網綜合報道，在人工智能加速從“云端”向“邊緣”遷移的浪潮中，硬件形態正經歷深刻變革。傳統剛性硅基芯片雖性能強大，卻難以適配人體曲面、動態形變等真實場景。與此同時，柔性電子技術雖在傳感器與顯示領域取得進展，卻長期缺乏“主動智能”能力——即本地化、低功耗、高可靠的AI計算單元。

薄膜晶體管（TFT）技術的成熟帶來了更多可能性，就在1月清華大學信息國家研究中心/集成電路學院任天令教授團隊于2026年初發布全球首款基于量產工藝的大規模全柔性存算一體AI芯片——FLEXI系列，并登上《Nature》期刊。
?
圖：基于LTPS-TFT技術的柔性晶圓與芯片結構示意圖

FLEXI芯片：全柔性、存算一體技術創新
FLEXI并非簡單將傳統芯片“做軟”，而是從材料、架構到制造工藝的系統性重構。其核心創新體現在三個方面：

首先，FLEXI采用低溫多晶硅（LTPS）CMOS工藝，在柔性基底上直接集成晶體管，單一柔性基片集成了 SRAM 存儲、計算單元和外圍電路等元器件。可承受半徑1毫米、180度對折超過4萬次而性能無衰減，同時具備優異的耐溫、耐濕與抗光照老化能力，遠超傳統柔性電子僅2–3層金屬互聯的局限。

其次，電路設計采用數字存內計算架構。FLEXI將6T-SRAM存儲單元與可重構本地處理單元（RLPU）深度融合，高效支持神經網絡推理中的單指令多數據（SIMD）運算，實現“數據不動、計算流動”。研究團隊還設計了一組輕量級神經網絡模型，模型可以在 FLEXI 芯片上高效處理心電信號、語音、圖像以及多模態生理信號等多種數據類型。

該方案相比模擬存算更抗噪聲、精度更高，支持高速并行點積運算，能效比同步CPU提升3–4個數量級。

第三，低成本。FLEXI芯片最小版本FLEXI-1面積僅31.12 mm2，單芯片成本低于1美元（最低至0.016美元），良率達70%–92%，具備大規模商業化基礎。

應用場景拓展：柔性AI賦能可穿戴與邊緣智能
FLEXI系列包括 三個規格：FLEXI-1（1 kb）、FLEXI-4（4 kb）和 FLEXI-32（32 kb）。得益于其超薄、可彎折、低功耗、高魯棒性的特性，FLEXI系列芯片為多個前沿領域打開新可能。

在可穿戴健康監測中，芯片可無縫貼合皮膚或嵌入衣物，實時處理心電、呼吸、體溫、皮膚水分等多模態生理信號。研究團隊已在FLEXI-1上部署輕量級四通道卷積神經網絡。

清華大學信息國家研究中心在公開的資料中給出一張應用驗證的數據圖：FLEXI 用于日常活動監測與分類的系統流程：數據采集、預處理、神經網絡訓練與片上推理；根據測試結果，實現日常活動（如坐姿、慢跑、騎行）分類準確率97.4%，在心律失常識別的準確率為99.2%。
?
圖：FLEXI-1不同電壓條件下單次推理的延遲與能耗

在功耗方面，FLEXI-1芯片可以實現超低功耗運行模式功耗僅為55.94μW 。

FLEXI系列芯片還能用于植入式醫療領域，FLEXI的柔性特質使其能貼合腦組織或器官曲面，長期穩定記錄神經信號，避免剛性器件引發的組織損傷。此外，在智能服裝、AR/VR交互等場景，FLEXI可作為“皮膚式計算單元”，實現無感、隨形、持續的邊緣智能。

可以期待的是，隨著FLEXI系列從實驗室走向產業，柔性AI芯片正成為下一代人機融合的關鍵基礎設施。