用一片薄膜上的芯片,从RFID展望到物理AI的星辰大海

电子发烧友网Elecfans 2026-09-03 07:00
电子发烧友网报道(文/梁浩斌)在IOTE 2026上,有一家厂商,在最醒目的位置悬挂了一片圆形的金色“塑料布”,可以弯曲,薄如蝉翼。

用一片薄膜上的芯片,从RFID展望到物理AI的星辰大海图1
当我以为这是一家新型材料厂商时,走近一看,这块“塑料布”上竟然布满了跟芯片晶圆一样的纹路——实际上,这是世界上首款300毫米柔性集成电路(FlexIC)晶圆的实物。

这片晶圆,来自英国的半导体公司Pragmatic,这家公司刚刚发布了其正式的中文品牌名:“湃迅”。据了解,目前这类柔性IC,全球至今也只有湃迅一家实现了量产。而在采访中,我们感受到它的商业野心,并不是走替代硅基芯片的老路,而是用IDM+代工双轨制,切进传统化硅基芯片无法触及的场景。

如何在一片薄膜内集成“数字+模拟”

Pragmatic湃迅成立于2010年,核心技术脱胎于早已在显示面板领域成熟的薄膜技术。但在电子发烧友网的采访中,湃迅首席执行官David Moore强调,两者具有本质不同:薄膜技术此前已应用于显示等领域,但我们所做的完全不同我们将数字与模拟计算能力引入薄膜技术,这是此前从未实现过的。

用一片薄膜上的芯片,从RFID展望到物理AI的星辰大海图2
Pragmatic湃迅首席执行官David Moore
具体而言,Pragmatic湃迅的FlexIC平台用氧化铟镓锌(IGZO)作为薄膜半导体层,以聚酰亚胺作为柔性基底,替代了硅基芯片的硅晶圆。

目前演进到第三代平台,采用0.6微米(600纳米)的IGZO N型薄膜晶体管工艺,成品芯片总厚度仅37微米——大约是头发丝直径的一半,最小弯曲半径可达5毫米,内部却包含十几层半导体结构,能实现完整的模拟或数字电路功能,工作温度覆盖-10℃至75℃。

但作为全球唯一量产的公司,必然有其独特的技术壁垒。David Moore认为简单并不意味着容易。正是成立至今多年的持续学习与创新积累,才让我们在市场上处于独特地位。

一个更具象的标尺是性能湃迅的NFC芯片性能,已经可以达到与90至130纳米制程硅基芯片相当的水平。这意味着,尽管制程大幅简化,湃迅依然用薄膜技术跨过了商用门槛。

另外,晶圆厂也是湃迅区别于传统硅基晶圆厂的一大特色。湃迅的晶圆厂可能是全球半导体行业中最小的一座,David Moore透露,每条产线占地仅20米×30米、即600平方米,年产能却可达数十亿颗芯片。

这背后是工艺的根本性简化。传统硅基芯片需要把硅加热到极高温度,经过光刻、沉积等三百多道工序,耗时数月;而湃迅在聚酰亚胺基底上用薄膜工艺构建电路,全程约30道工序、无需高温,从原材料到成品晶圆只需数天。

反映到建厂速度上,湃迅建一座晶圆厂只需几个月,而标准硅基晶圆厂通常要好几年。

“我们的模式不仅在资金效率上高效,在空间使用效率上同样高效。”David Moore说。这种模块化、可快速复制的产能,也意味着“哪里有需求,哪里就有产能”成为可能。

可持续性是湃迅的另一张牌。由于工艺温度低、步骤少,其能耗、水耗和化学品使用远低于硅基制造,碳足迹约为硅基技术的十分之一。

在半导体产业高速增长、今年市场规模达到1.5万亿美元的背景下,David Moore认为未来物理AI系统大规模落地,需要支撑数以千亿甚至数万亿计的联网设备,而即将出台的“数字产品护照”(DPP)等监管,也要求对供应链和产品全生命周期进行追踪溯源。这将会是湃迅未来的潜在机遇。

从RFID到晶圆代工

Pragmatic湃迅的商业版图分两个部分,一是是自有IDM产品业务,即目前主打的NFC产品组合。包括面向消费者互动与品牌认证的NFC Connect PR1301,以及增加防篡改检测、可识别产品是否被打开或替换的NFC Protect PR1311。后者的意义在于,柔性芯片获取渠道极有限、且可设计为只读,造假者难以克隆,这为防伪与鉴真提供了硅基芯片难以复制的特性。

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在David Moore看来,柔性IC的机会远不止RFID。传感、计算乃至边缘AI,都在它的射程之内。我们甚至利用该技术演示了简单的AI分类引擎,这项技术的拓展空间非常大。我们能够进入硅基芯片无法进入的场景,这一点,是我认为我们最重要的价值所在。

所以,第二项核心业务则是向外部客户开放代工能力。客户使用我们的PDK和标准EDA工具进行自主设计,把我们作为晶圆代工厂,就像台积电一样。David Moore直言。

这意味着,湃迅不仅是芯片供应商,更是一个开放的柔性芯片制造平台客户可以基于湃迅的工艺设计套件(PDK),用Cadence、Siemens等主流EDA工具,设计他们需要的ASIC或MCU。

这一模式的杀伤力在于速度。传统硅基芯片推出新品要三到四个月,而湃迅的流程几天即可完成,让定制化变得经济且快速。

据透露,湃迅此前已演示过基于Arm Cortex-M0和RISC-V架构的32位MCU,甚至跑通过一个简单的AI分类引擎。

助力中国客户创新应用

湃迅这个中文名的发布,被公司高层视为对中国市场长期承诺的标志。

David Moore将名字的含义解释为开创性的创新精神与迅捷响应的能力;亚太区销售负责人商德明表示目前湃迅的中国市场部已经建立,同时技术支持团队正在扩充,以贴近市场、贴近客户。

Pragmatic湃迅销售业务拓展与产品管理高级副总裁James Davey观察到中国的数字支付基础设施,已经让相当大比例的人口习惯了碰一碰支付或碰一碰交互。我们预计,NFC的使用以及通过NFC实现的单品级识别,将在中国市场迎来爆发式增长。

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在客户侧,湃迅已与艾利丹尼森(Avery Dennison)、Tageos、天臣、博应科技、思创智联(上扬)、中世发、SML、劲嘉等一批RFID加工与标签企业建立合作,将其柔性芯片绑定到天线形成嵌体,再复合成智能标签,进入智能包装、防伪溯源与供应链管理场景。智能识别设备厂商纽豹(Mühlbauer)等也已能适配这种超薄柔性芯片,产业链的进入门槛正在降低。

中国客户是最具创新精神的一批客户,他们很愿意利用创新技术。James Davey说。

小结:

薄膜IC,从2010年创立时的一项实验室技术,到如今与多家头部RFID企业建立合作、向全球规模化交付,湃迅用了十五年。而从RFID再到未来面向物理AI的传感、计算乃至边缘AI芯片,湃迅正在用其独有的产业逻辑,创造硅基之外的芯片新路径。

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