据新华社电 当人工智能芯片变得像创可贴一样柔软贴合身体,像织物一样可随意弯折,是否会带来一场新的硬件革命?中国科研人员于1月29日在《自然》杂志发表论文,宣布成功研发出一种全柔性人工智能芯片,为可穿戴健康监测设备、柔性机器人等智能应用提供关键硬件支撑。
在人工智能与物联网、具身智能深度融合的背景下,对轻量、高效、柔性的智能计算硬件需求日益迫切。传统基于硅基的刚性芯片难以满足贴合人体或复杂曲面设备的部署要求,而现有柔性处理器普遍受限于低工作频率、高能耗和缺乏并行计算能力,难以胜任神经网络推理等数据密集型任务。
清华大学、北京大学等机构科研人员成功基于国产工艺研制出FLEXI系列全柔性数字型存算一体芯片,突破了柔性电子应用于边缘高性能人工智能计算的天然瓶颈。该芯片基于低温多晶硅薄膜晶体管,薄如蝉翼,可随意弯折,并具备超低功耗、高能效、高鲁棒性与低成本等优势。
据介绍,该芯片还采用了以全数字静态随机存取存储器为核心的“存算一体”架构,相当于把“记忆单元”和“计算单元”合二为一,省去了来回搬运数据的时间和能耗,更加高效。其中,最小版本的FLEXI-1芯片面积仅31.12平方毫米,集成10628个晶体管,可在仅55.94微瓦的超低功耗模式下运行。
研究者之一、北京大学人工智能研究院助理教授燕博南告诉记者,该芯片可承受超过4万次180度弯曲而性能无衰减,并在长达6个月的长期测试中保持稳定运行,还可支持神经网络的压缩与一键部署,增强芯片的智能处理效率。单个仅为1千比特容量的柔性芯片就可实现准确率高达99.2%的心律失常检测,为下一代可穿戴医疗设备、柔性脑机接口以及智能机器人等提供不可或缺的核心计算引擎。
延伸
量子“捕手”为寻找宇宙“隐形邻居”提供新工具
据新华社电 记者从中国科学技术大学获悉,1月29日,中科大自旋磁共振实验室彭新华教授和江敏教授团队在《自然》杂志发表最新研究成果:他们革新核自旋量子精密测量技术,成功搭建国际首个基于原子核自旋的量子传感网络,连接合肥与杭州,让暗物质探测灵敏度实现质的飞跃,为搜寻宇宙“隐形邻居”提供突破性工具。
在浩瀚宇宙中,我们肉眼可见的恒星、行星等普通物质,仅占宇宙总质量的4.9%。而占比高达26.8%的暗物质,就像一位“隐形邻居”——它不发光、不与普通物质发生电磁相互作用,却能通过引力影响星系运动,是宇宙构成的关键部分。
轴子,作为暗物质的热门候选者,其形成的场可能存在“宇宙褶皱”般的拓扑缺陷,被科学家形象地称为“暗物质墙”。当地球穿越这堵“无形之墙”时,轴子可能与量子传感器中的原子核发生极微弱的相互作用,产生转瞬即逝的信号。要捕捉这个信号,难度堪比在人声喧哗的广场上,精准分辨出一片特定雪花落地的声音。
为攻克探测难题,研究团队给量子传感器装上两件“硬核装备”:一是将转瞬即逝的信号“储存”在接近分钟级的核自旋相干态中,大幅延长了信号探测窗口;二是通过自研量子放大技术,将微弱信号增强一百倍,让“蛛丝马迹”不再难寻。
更进一步,研究团队将五台超灵敏量子传感器分别部署在合肥与杭州,通过卫星时间精确同步,构建成分布式探测网络。其核心逻辑是“多地比对、协同验证”:真实的宇宙信号会在各站点留下时间关联痕迹,而局部干扰噪声则杂乱无章、无法同步。这种组网模式能极大过滤误报,极大强化探测结果的可靠性。
经过两个月的持续观测,研究团队虽未捕捉到明确的“暗物质墙”穿越信号,却取得了关键进展:在广泛的轴子质量范围内,给出了这一暗物质模型最严格的限制标准。其中部分质量区间的限制精度,比天文学家用超新星观测的结果高出40倍,首次实现实验室探测精度超越天文观测。
研究人员表示,这一突破意味着,人类搜寻暗物质的“工具库”中,又新增了一款更精准的“量子神器”。
本次研究不仅为暗物质探测开辟了新路径,其网络化、分布式探测思路,未来还可与引力波天文台协同,用于搜寻更多宇宙奥秘。
彭新华说,下一步他们将进一步扩大“量子探测网”的覆盖范围,通过全球组网、空间部署等方式,进一步提升暗物质探测灵敏度,继续向解开暗物质之谜发起冲击。

据新华社电 当人工智能芯片变得像创可贴一样柔软贴合身体,像织物一样可随意弯折,是否会带来一场新的硬件革命?中国科研人员于1月29日在《自然》杂志发表论文,宣布成功研发出一种全柔性人工智能芯片,为可穿戴健康监测设备、柔性机器人等智能应用提供关键硬件支撑。
在人工智能与物联网、具身智能深度融合的背景下,对轻量、高效、柔性的智能计算硬件需求日益迫切。传统基于硅基的刚性芯片难以满足贴合人体或复杂曲面设备的部署要求,而现有柔性处理器普遍受限于低工作频率、高能耗和缺乏并行计算能力,难以胜任神经网络推理等数据密集型任务。
清华大学、北京大学等机构科研人员成功基于国产工艺研制出FLEXI系列全柔性数字型存算一体芯片,突破了柔性电子应用于边缘高性能人工智能计算的天然瓶颈。该芯片基于低温多晶硅薄膜晶体管,薄如蝉翼,可随意弯折,并具备超低功耗、高能效、高鲁棒性与低成本等优势。
据介绍,该芯片还采用了以全数字静态随机存取存储器为核心的“存算一体”架构,相当于把“记忆单元”和“计算单元”合二为一,省去了来回搬运数据的时间和能耗,更加高效。其中,最小版本的FLEXI-1芯片面积仅31.12平方毫米,集成10628个晶体管,可在仅55.94微瓦的超低功耗模式下运行。
研究者之一、北京大学人工智能研究院助理教授燕博南告诉记者,该芯片可承受超过4万次180度弯曲而性能无衰减,并在长达6个月的长期测试中保持稳定运行,还可支持神经网络的压缩与一键部署,增强芯片的智能处理效率。单个仅为1千比特容量的柔性芯片就可实现准确率高达99.2%的心律失常检测,为下一代可穿戴医疗设备、柔性脑机接口以及智能机器人等提供不可或缺的核心计算引擎。
延伸
量子“捕手”为寻找宇宙“隐形邻居”提供新工具
据新华社电 记者从中国科学技术大学获悉,1月29日,中科大自旋磁共振实验室彭新华教授和江敏教授团队在《自然》杂志发表最新研究成果:他们革新核自旋量子精密测量技术,成功搭建国际首个基于原子核自旋的量子传感网络,连接合肥与杭州,让暗物质探测灵敏度实现质的飞跃,为搜寻宇宙“隐形邻居”提供突破性工具。
在浩瀚宇宙中,我们肉眼可见的恒星、行星等普通物质,仅占宇宙总质量的4.9%。而占比高达26.8%的暗物质,就像一位“隐形邻居”——它不发光、不与普通物质发生电磁相互作用,却能通过引力影响星系运动,是宇宙构成的关键部分。
轴子,作为暗物质的热门候选者,其形成的场可能存在“宇宙褶皱”般的拓扑缺陷,被科学家形象地称为“暗物质墙”。当地球穿越这堵“无形之墙”时,轴子可能与量子传感器中的原子核发生极微弱的相互作用,产生转瞬即逝的信号。要捕捉这个信号,难度堪比在人声喧哗的广场上,精准分辨出一片特定雪花落地的声音。
为攻克探测难题,研究团队给量子传感器装上两件“硬核装备”:一是将转瞬即逝的信号“储存”在接近分钟级的核自旋相干态中,大幅延长了信号探测窗口;二是通过自研量子放大技术,将微弱信号增强一百倍,让“蛛丝马迹”不再难寻。
更进一步,研究团队将五台超灵敏量子传感器分别部署在合肥与杭州,通过卫星时间精确同步,构建成分布式探测网络。其核心逻辑是“多地比对、协同验证”:真实的宇宙信号会在各站点留下时间关联痕迹,而局部干扰噪声则杂乱无章、无法同步。这种组网模式能极大过滤误报,极大强化探测结果的可靠性。
经过两个月的持续观测,研究团队虽未捕捉到明确的“暗物质墙”穿越信号,却取得了关键进展:在广泛的轴子质量范围内,给出了这一暗物质模型最严格的限制标准。其中部分质量区间的限制精度,比天文学家用超新星观测的结果高出40倍,首次实现实验室探测精度超越天文观测。
研究人员表示,这一突破意味着,人类搜寻暗物质的“工具库”中,又新增了一款更精准的“量子神器”。
本次研究不仅为暗物质探测开辟了新路径,其网络化、分布式探测思路,未来还可与引力波天文台协同,用于搜寻更多宇宙奥秘。
彭新华说,下一步他们将进一步扩大“量子探测网”的覆盖范围,通过全球组网、空间部署等方式,进一步提升暗物质探测灵敏度,继续向解开暗物质之谜发起冲击。