記者日前從清華大學(xué)獲悉，該校集成電路學(xué)院任天令教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京大學(xué)等單位研制出世界首款大規(guī)模柔性數(shù)字存算芯片“FLEXI”，在柔性電子與邊緣人工智能硬件結(jié)合方面實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵突破。相關(guān)研究成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature），并獲該刊新聞與觀點(diǎn)欄目評(píng)述。
近年來(lái)，隨著智慧醫(yī)療、虛擬現(xiàn)實(shí)、可穿戴設(shè)備等新應(yīng)用場(chǎng)景不斷涌現(xiàn)，可與人體舒適貼合的柔性電路芯片，被視作未來(lái)智能硬件的新載體。然而，受制于計(jì)算能力和能效水平，現(xiàn)有柔性電路多以傳感和信號(hào)采集為主，難以支撐高性能人工智能算法的本地運(yùn)行。如何在柔性形態(tài)下實(shí)現(xiàn)高效、可靠的邊緣計(jì)算，成為制約相關(guān)應(yīng)用發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。
FLEXI既有柔性電路輕薄、可彎曲的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，相較現(xiàn)有柔性計(jì)算芯片又具有顯著的性能和穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了低成本與高能效。這款造價(jià)低于1元的測(cè)試芯片，在超過(guò)4萬(wàn)次彎折后仍能穩(wěn)定運(yùn)行，在超百億次運(yùn)算中零錯(cuò)誤。通過(guò)橫跨工藝、電路與算法多個(gè)層級(jí)的協(xié)同優(yōu)化，芯片在2.5-5.5V電壓波動(dòng)、-40°C至80°C的溫度變化、90%的相對(duì)濕度乃至紫外線環(huán)境下都保持了穩(wěn)定。應(yīng)用驗(yàn)證方面，F(xiàn)LEXI可用于心律失常監(jiān)測(cè)和活動(dòng)狀態(tài)分類，分別實(shí)現(xiàn)了99.2%和97.4%的準(zhǔn)確率，展示了其在低功耗條件下開(kāi)展本地智能處理的應(yīng)用潛力。
清華大學(xué)集成電路學(xué)院任天令教授介紹，過(guò)去60年間，沿著摩爾定律不斷演進(jìn)的芯片技術(shù)持續(xù)推動(dòng)著社會(huì)的信息化、智能化。在下一個(gè)時(shí)代，芯片的發(fā)展不僅僅是性能的繼續(xù)提升，更要關(guān)注為人服務(wù)的核心目標(biāo)。FLEXI有望將前沿的高性能AI算法，落地到可穿戴設(shè)備、柔性機(jī)器人、具身智能等場(chǎng)景，為人們的生活和社會(huì)生產(chǎn)提供強(qiáng)大的AI與邊緣算力支持。
圖片來(lái)源 | 東西南北雜志社
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