Pragmatic柔性芯片走向商用

2026年8月26，在深圳IOTE物联网展上，一家以“薄如纸、软如绸”柔性芯片为核心卖点的半导体公司格外引人注目，它就是Pragmatic湃迅半导体。这是一家声称要用聚酰亚胺替代硅基、用30道工序替代300道工序、用600平方米晶圆厂替代传统巨型Fab的英国半导体企业。

展会期间，湃迅半导体首席执行官David Moore、销售与业务拓展高级副总裁James Davey、亚太区销售负责人商德明（Alex Shang）接受了包括芯智讯在内的媒体专访。在一个多小时的对话中，三位高管从技术原理、产品路线、生态合作到中国战略，全面拆解了这家“另类”芯片公司的商业逻辑与产业野心。

△湃迅半导体首席执行官David Moore

一块黄色薄膜背后的技术革命

与大家印象中闪亮且坚硬的硅晶圆不同，湃迅半导体现场展示的300毫米晶圆则是极致轻薄、完全柔性的，这是如何实现的呢？

湃迅半导体的柔性芯片技术，核心在于其半导体层采用的是薄膜半导体氧化铟镓锌（IGZO）技术，基底材料则是黄色的塑料薄膜——聚酰亚胺——一种被广泛用于柔性电路板的高分子材料，厚度小于30 μm、且耐高温。该技术过去被用在显示器面板制造，为一项可靠的成熟技术，薄膜可被弯曲成半径为几毫米的曲线，而不会产生任何不良影响。这种使用IGZO技术在柔性聚酰亚胺基板上构建集成电路的方案，湃迅半导体称之为FlexIC平台。

自2010年公司成立以来，湃迅半导体的FlexIC平台已经演进到了第三代，相较于前代产品，在数字逻辑的功耗和面积上分别实现了10倍和3倍的优化。相较于传统的硅基芯片，则更是具备超薄柔性、快速量产、低成本、低碳排放等关键优势。

具体来说，第三代FlexIC平台基于0.6微米（即600纳米）的铟镓锌氧化物（IGZO）N型薄膜晶体管（NMOS）工艺，加上柔性聚酰亚胺作为基底材料，成品芯片总厚度仅有37微米，大约相当于头发丝直径的一半，最小弯曲半径可达5毫米，可贴合各种曲面，但内部包含十几层半导体结构，能够实现完整的模拟或数字电路功能，工作温度范围覆盖 -10℃至75℃，可满足消费电子等主流场景需求。

“传统硅基芯片需要把硅加热到极高温度，经过光刻、沉积等一系列工艺，可能要经过三百多道工序，耗时几个月才能完成制造。”商德明在现场介绍道，“而我们是在这层聚酰亚胺基底上，通过光刻和沉积等工艺，用薄膜半导体技术构建集成电路，不需要高温加工，整个生产流程大概只需要30道工序，不仅需要的设备更少，数天即可完成制造，并且成本也更低。”

在设计流程方面，湃迅半导体提供的工艺设计套件（PDK）兼容Cadence和Siemens等业界标准EDA工具，同时提供标准单元库以加速数字电路设计，使得熟悉传统芯片设计的工程师能够快速上手柔性芯片的开发，大幅降低了技术切换的门槛。

在可持续性方面，由于湃迅半导体FlexIC平台制造工艺温度要求低、步骤少，其能耗和水消耗远低于传统硅基制造，碳足迹仅为后者的十分之一左右。同时，柔性芯片本身可作为标签的一部分，不被归类为传统电子垃圾，更加环保。

产品矩阵与竞争优势

目前，湃迅半导体基于其第三代FlexIC技术平台已构建了NFC产品组合，包括：

NFC Connect PR1301：作为基础款，符合ISO15693和NFC Forum Type 5标准，提供96字节用户内存，支持与iOS/Android智能手机一碰交互。其目标是实现低成本、大规模的单品级智能连接，适用于快速消费品（食品、饮料、化妆品）、服装和制药等领域。

NFC Protect PR1311：在PR1301基础上增加了防篡改检测功能。它能结合数字和物理证据，检测产品是否被打开，帮助品牌打击伪造和非法灌装。消费者、零售商和品牌方只需用智能手机轻触，即可验证产品完整性。

“传统的NFC标签通常有0.15毫米厚的芯片凸点，碰撞时容易发生损坏，即使在其他高端包装上也需要额外挖坑填胶来隐藏芯片。”商德明解释，“我们的厚度仅37微米的超薄柔性芯片很好地解决了这个问题，放在产品表面几乎无法感知，没有传统芯片的凸起，印刷时无需避让，标签表面可保持完全平整。不仅可以很好替代当前的传统NFC标签，也能够进入到传统NFC标签无法进入的新场景。”

除了“薄如纸、软如绸”的核心优势之外，低碳特性被湃迅半导体视为核心竞争优势之一。因为材料和工艺的优化，湃迅半导体的NFC芯片产品能耗和碳排放大概只有传统硅基芯片的十分之一。David Moore在采访中给出了一个更具冲击力的换算：“如果将来全球真有万亿级的连接，这种碳排放的节约量，相当于一个中等国家一年的碳排放量。”

在防伪与认证领域，湃迅半导体的柔性芯片还具有一项独特优势。由于柔性芯片的获取渠道极为有限，且可以设计为只读模式，造假者难以通过克隆芯片来仿冒产品。“我们的芯片具有全球唯一的特性，这是目前量产工艺能保证的。别人很难从其他渠道拿到一个薄如纸、软如绸的芯片来克隆，这从根本上杜绝了造假途径。”商德明解释道。

从晶圆到标签，生态链已建成

湃迅半导体的超薄柔性NFC芯片本身无法独立工作，必须与天线绑定，形成嵌体（Inlay），再复合加工成标签，才能进入终端应用。这个“从晶圆到产品”的产业链条，正是湃迅半导体过去一年着力构建的关键环节。

“我们提供的是晶圆，但晶圆不能直接使用。必须把切成芯片在跟天线连在一起，做成标签才能工作。所以，如何把芯片加工成嵌体、再变成标签，最终服务各行各业，这是一个产业链和生态链的工作。”商德明说。

目前，Pragmatic已经与多家全球领先的RFID加工企业建立了合作关系，包括博应科技、思创智联（上扬）、中世发、天臣、艾利丹尼森、Tageos、SML集团等。这些合作伙伴将Pragmatic的柔性芯片绑定到天线上，形成卷对卷生产的嵌体产品，再向下游标签厂和复合厂供应。

在展台上，Pragmatic展示了多个与合作伙伴共同开发的应用样品：与劲嘉集团合作的全息卡标签，芯片嵌入后表面完全平整，满足了全息材料对平整度的苛刻要求；与SML合作的水洗织唛和服装标签，将NFC功能无缝融入纺织品；以及各类用于食品、化妆品、日用品包装的超薄智能标签。

“这是一个典型的从技术到产品的迭代过程。”商德明表示，“有了嵌体之后，就可以做成各种标签。你摸一下这张标签，没有任何凸点。这在印刷和整体美观上，就是很大的差异化优势。”

值得注意的是，除了产品层面的合作，湃迅半导体的超薄柔性芯片还带动了绑定设备厂商的适配。纽豹（Mühlbauer）以及多家国内设备厂商的绑定设备已经可以处理这种超薄柔性芯片，进一步降低了产业链的进入门槛。

“IDM+代工”双轨制

湃迅半导体的晶圆厂可能是全球半导体行业中最“迷你”的一座。David Moore在采访中透露，目前公司在英国杜伦拥有两条生产线，每条产线占地仅600平方米——大约20米×30米——但年产能可达数十亿颗芯片。

“我们建设一座晶圆厂只需要几个月，而标准硅基晶圆厂通常需要好几年。”这是一种模块化、可快速复制的晶圆厂解决方案。David Moore说，“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。”这不仅使分布式制造成为可能，也为寻求半导体自主的国家和地区提供了新路径。

这种小型化、可快速复制的产能模式，源于工艺的根本性简化。湃迅半导体使用的设备与硅基产线相同，但工艺配方和材料体系完全不同。从原材料投入到成品晶圆，整个周期仅需数天，而传统硅基芯片需要数月。这意味着，客户可以在极短的时间内完成芯片的定制和迭代。

“传统硅基芯片要三四个月才能推出新产品，我们的流程几天就能实现，这让定制化变得更加经济、快速。”商德明补充道，“我们可以实现‘哪里有需求，哪里就有产能’的愿景。”

在晶圆厂的运营模式上，湃迅半导体采取的是“IDM+代工”双轨制。一方面，公司拥有自有IDM产品业务，即自主设计并销售NFC芯片；另一方面，公司向外部客户开放代工能力，客户可以使用湃迅半导体的PDK和标准EDA工具进行自主设计，由湃迅半导体负责制造。

“就像台积电一样。”David Moore直言，“我们提供晶圆代工服务，客户可以设计他们需要的定制芯片，包括ASIC或MCU。我们认为这方面也存在非常令人兴奋的机会。”

这一模式意味着湃迅半导体不仅是芯片产品的供应商，同时也是一个开放的柔性芯片制造平台。在半导体产能紧张、尤其是AI相关芯片需求旺盛的背景下，湃迅半导体的快速建厂和快速量产能力提供了一种差异化供给。

“现在半导体需求旺盛，产能很紧张，设备也难买。我们这种方式相当于扩大了产能，减轻了产业负担，通过全新的途径满足市场需求。”商德明说。

中国市场：从品牌本土化到“碰一碰”生态

“湃迅半导体”其实是Pragmatic最新的面向中国市场发布的品牌名，寓意“澎湃力量，迅捷方式”。这一动作被公司高层视为对中国市场长期承诺的标志。

“中国是一个非常重要的市场，中国在全球RFID生态系统中也占据重要地位。”David Moore在采访中表示，“我们进入中国市场，意味着这一地区的客户将有机会以全新的方式进行创新——这些方式在以前是无法实现的。”

James Davey则从客户行为角度给出了观察：“我们发现，中国的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。同时，中国客户群体中对可持续性的关注度也在大幅提升。”

商德明补充了中国团队的本土化进展：“我们的中国市场部已经建立，业务和销售层面由我负责，现在正在增加技术支持团队来贴近市场、贴近客户。后续会根据业务的发展持续扩充。”

James Davey还特别提到了中国的数字支付基础设施对NFC应用普及的推动作用：“中国拥有一个非常独特的生态系统——数字支付基础设施已经让很大一部分人口习惯了‘碰一碰’支付或‘碰一碰’互动的交互方式。因此，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。”

在产品层面，湃迅半导体PR1301和PR1311两款NFC芯片已经进入了中国市场，后续还规划了更丰富的产品矩阵。同时，在代工业务方面，公司也正在与中国合作伙伴推进面向可穿戴设备等场景的定制化产品开发。

未来规划：扩产、技术迭代、探索新场景

当被问及技术壁垒时，David Moore的回答指向了十五年的深厚积累。“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。”他解释道，“湃迅半导体成立于2010年，至今已有超过15年的创新沉淀。正是这么多年的持续学习与创新积累，才让我们现在在市场上处于独特地位。”

目前，湃迅半导体的NFC芯片性能可以达到与90至130纳米制程硅基芯片相当的水平。对于采用薄膜半导体技术制造的产品而言，这一性能指标意味着技术成熟度已经达到商用门槛。

对于公司的阶段性目标，David Moore给出的回答颇为务实：“当前的重点是尽快把产量提升，向客户交付产品，客户方面也在推进他们的试点项目。现阶段的工作重点就是全力以赴提升晶圆厂产能，向客户供货，并推动公司实现增长。”

值得一提的是，2023年，湃迅半导体完成了欧洲半导体行业史上最大规模的一轮风险投资融资，融资金额接近2.3亿美元。这笔资金正在用于扩大现有晶圆厂的产能，并支撑了公司从早期技术创新阶段向规模化量产阶段过渡。

展望未来，在技术路线上，湃迅半导体正在推进制程节点的持续微缩，从当前的第三代FlexIC技术平台向更高集成度的第四代平台演进。根据规划，湃迅半导体即将推出的第四代FlexIC技术平台面积将缩小1/2，并加入OTP（一次性可编程存储器）；2027年的第五代平台功耗将降至1/100，面积再缩小一半，加入EEPROM。

在具体产品规划方面，湃迅半导体计划未来将推出更高性能的柔性UHF RFID芯片、传感器接口芯片、定制控制器及边缘AI推理计算芯片等更复杂功能的产品。

“我们之前已经基于FlexIC技术平台做过一个基于Arm Cortex-M0的32位MCU，以及RISC-V架构的32位MCU。未来，我们甚至可以做更强大的MCU或神经网络计算。”商德明说，“我们称之为‘边缘智能’——在设备端进行传感和计算，让AI获得更高质量的数据。”

△在2021年，Pragmatic就曾联合Arm推出了全球首款基于Arm 32位Cortex-M0内核的塑料芯片PlasticArm。

事实上，湃迅半导体已经利用该技术演示了简单的AI分类引擎。在可穿戴设备、AR/VR眼镜、健康监测仪、血糖仪等领域，柔性芯片的超薄和可弯曲特性为集成设计提供了传统硅基芯片无法实现的自由度，有着广阔的市场前景。

“这项技术的拓展空间非常大。”David Moore说，“但我们更关注价值最突出的应用场景。因为只有在价值突出的地方，客户才会真正采用这项技术。聚焦于价值最大的领域，是我们确保将技术带到客户最需要、最看重的地方的方式。”

从2010年创立时的一项实验室技术，到如今与全球多家头部RFID加工企业建立合作关系、向中国和全球客户规模化交付产品，湃迅半导体用了十五年。在这条“以薄膜替代硅基”的道路上，这家公司试图证明的不仅是技术可行性，更是一种不同的产业逻辑：用更少的工序、更低的能耗、更小的厂房、更快的迭代速度、更高的定制化、更低的成本、“薄如纸、软如绸”的芯片形态，助力终端产品的创新。