Chip AI linh hoạt cho thiết bị đeo thông minh: Mỏng hơn cả sợi tóc người

Các thiết bị đeo thông minh luôn được kỳ vọng sẽ tạo ra cuộc cách mạng trong chăm sóc sức khỏe và đời sống hằng ngày. Tuy nhiên, hạn chế lớn nhất của chúng nằm ở phần cứng: chip xử lý hiện tại thường cứng, giòn và tiêu tốn nhiều năng lượng.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Thanh Hoa và Đại học Bắc Kinh (Trung Quốc) vừa công bố FLEXI, dòng chip AI linh hoạt mới, có độ mỏng hơn cả sợi tóc người, có thể gập hàng chục nghìn lần mà vẫn hoạt động ổn định.

Giải pháp linh hoạt cho AI trên thiết bị đeo

Theo bài báo đăng trên Nature, FLEXI được thiết kế để xử lý trực tiếp dữ liệu ngay trên chip, thay vì phải gửi đến máy tính bên ngoài như hầu hết thiết bị hiện nay. Nhờ kiến trúc compute-in-memory (CIM), bộ nhớ của chip vừa lưu trữ vừa tính toán, giúp tiết kiệm thời gian và năng lượng.

Điểm đặc biệt: chip không phải khối silicon cứng mà là màng nhựa mỏng. Công nghệ LTPS (low-temperature polycrystalline silicon) cho phép in mạch AI trực tiếp lên nền nhựa dẻo, giúp chip có thể bị kéo giãn, xoắn hoặc vò nát mà không hỏng.

Trong thử nghiệm, FLEXI chịu được hơn 40.000 lần uốn cong và gập với bán kính chỉ 1 mm mà vẫn duy trì hiệu suất.

Kết quả thực tế

Các nhà nghiên cứu đã kiểm chứng FLEXI bằng dữ liệu từ tình nguyện viên:

• Phát hiện rối loạn nhịp tim (arrhythmia) với độ chính xác 99,2%
• Theo dõi hoạt động hằng ngày như đi bộ, đạp xe với độ chính xác 97,4%
• Tiêu thụ chưa tới 1% năng lượng so với chip thông thường
• Giá thành sản xuất dự kiến dưới 1 USD mỗi chip

Nhóm nghiên cứu khẳng định FLEXI là giải pháp chi phí thấp, hiệu suất cao, bền bỉ và có thể mở rộng để tích hợp thêm nhiều cảm biến phức tạp trong tương lai.

Ý nghĩa và triển vọng

Sự ra đời của FLEXI mở ra khả năng biến thiết bị đeo thành trợ lý sức khỏe thông minh thực sự, có thể giám sát tim mạch, vận động, thậm chí nhận diện giọng nói và hình ảnh ngay trên cổ tay người dùng.

Các chuyên gia nhận định công nghệ này có thể trở thành nền tảng cho thế hệ thiết bị đeo tiếp theo – nhẹ, rẻ, tiết kiệm năng lượng và bền bỉ.