智能手表测心电、测肌电早已不新鲜，但要在同一枚芯片上同时满足信号采集的高灵敏度、抗运动干扰的强健性、以及长时间续航的低能耗——这曾是半导体设计的一道难题。
近日，据科技日报及韩国《朝鲜日报》报道，韩国大邱庆北科学技术学院（DGIST）研究团队在美国檀香山举行的IEEE超大规模集成电路国际研讨会（VLSI 2026） 上宣布，开发出全球首款“时间交织三阶噪声整形逐次逼近型模数转换器（SAR ADC） ”半导体芯片。该芯片能够同步测量心脏电生理活动和肌肉静息或收缩细节等多种生物信号。
一、可穿戴设备的“不可能三角”
智能手表等可穿戴设备要精准测量多种生物信号，必须同时满足几项近乎苛刻的要求：
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信号采集的高灵敏度：即便佩戴干电极，皮肤干燥或接触不良，也不能影响测量精度；
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抗运动干扰的强健性：剧烈运动导致的伪影信号不能使系统饱和失真；
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长时间续航的低能耗：满足连续数日甚至数周的健康监测需求。
传统方案很难在单一芯片上同时实现以上目标——提升灵敏度往往牺牲功耗，增强抗干扰能力又可能放大噪声。DGIST团队的突破，正是打破了这一“不可能三角”。
二、架构创新：共享与精简的平衡
李正协（Junghyup Lee）教授团队提出的解决方案，是一种新颖的“时间交织三阶噪声整形SAR ADC”架构。据韩国《朝鲜日报》及Lifeboat News报道，其核心思路是：将高功耗、大面积的电路模块进行通道间共享，每个通道仅保留最基本的电容组件。传统的多通道生物信号测量芯片，每个通道都需要独立的放大器、量化器等电路模块，导致芯片面积和功耗成倍增长。而李正协团队的设计让四个通道共用一套核心电路模块，这使得多通道系统的总面积和总功耗得到显著压缩。据The Korea Times报道，该芯片面积仅0.16平方毫米，在1伏电压下功耗仅为6.3微瓦。
据Lifeboat News报道，团队已完成实际芯片开发与功能验证。
三、从实验室到手腕
这项研究的意义不仅在于学术突破。全新的半导体架构可在实现超紧凑尺寸、超低功耗与高性能的同时，即便处于各种运动状态、电极接触状况不断变化的可穿戴场景下，依旧保持稳定工作。这款芯片有望广泛应用于长期健康监测、下一代数字医疗器械及高精度医疗设备等领域。
此前，DGIST团队已在2026年ISSCC（国际固态电路会议，被称为“半导体奥运会”）上展示过低功耗生物信号测量芯片的相关成果。此次VLSI 2026的发布，标志着该技术从实验室走向了实际芯片验证。
一枚指甲盖大小的芯片，正在让“读懂人体”这件事变得更简单、更精确。
