電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李彎彎）在人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展的當(dāng)下，邊緣AI芯片作為智能設(shè)備的核心，正迎來(lái)前所未有的市場(chǎng)機(jī)遇。據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)AI芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1530-1780億元，年增速超30%，其中邊緣計(jì)算設(shè)備滲透率增速高達(dá)40%。這一趨勢(shì)在智能穿戴、智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域尤為顯著，特別是AI耳機(jī)、AI眼鏡等消費(fèi)電子產(chǎn)品的普及，將推動(dòng)了對(duì)高性能、低功耗邊緣AI芯片的爆發(fā)式需求。

然而，邊緣和終端場(chǎng)景對(duì)芯片的“低功耗、小體積、高實(shí)時(shí)性”要求，暴露出傳統(tǒng)馮·諾伊曼架構(gòu)的功耗瓶頸和算力密度不足等致命缺陷。如何在保證性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)極致能效比，成為制約行業(yè)發(fā)展的核心挑戰(zhàn)。在此背景下，九天睿芯憑借創(chuàng)新的存算一體架構(gòu)技術(shù)路線，在邊緣AI芯片領(lǐng)域開(kāi)辟差異化發(fā)展路徑。電子發(fā)燒友就此深度采訪九天睿芯副總裁劉錚，探討其技術(shù)創(chuàng)新與落地實(shí)踐，以及邊緣AI芯片大規(guī)模商業(yè)化面臨的挑戰(zhàn)及解決方案。

存算一體架構(gòu)創(chuàng)新：晶體管層級(jí)融合存儲(chǔ)單元與計(jì)算單元

九天睿芯是一家專注于邊緣/終端AI芯片研發(fā)的創(chuàng)新企業(yè)，其核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)在存算一體架構(gòu)領(lǐng)域擁有深厚積累。致力于打造集合高能效，高面效、高帶寬存算一體AI芯片，是全球新型存算一體架構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者?；谌诤洗嫠阋惑w神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器，在服務(wù)器、機(jī)器人等諸多場(chǎng)景支持大模型垂直應(yīng)用算法。

九天睿芯的核心技術(shù)壁壘在于其創(chuàng)新的存算一體架構(gòu)。與傳統(tǒng)馮·諾伊曼架構(gòu)不同，其ADA系列芯片在晶體管層級(jí)融合了存儲(chǔ)單元與計(jì)算單元，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“存算一體”。

“我們的ADA100超低功耗音頻處理芯片采用基于SRAM的存算一體架構(gòu)，輔以模擬域的諸多前處理技術(shù)，大幅降低AI計(jì)算功耗以及信號(hào)前處理的功耗。”劉錚介紹道。這種架構(gòu)創(chuàng)新帶來(lái)了顯著的性能優(yōu)勢(shì)：在僅1.4mm×1.6mm×0.45mm的極小體積上，ADA100實(shí)現(xiàn)了70μA的待機(jī)功耗（監(jiān)測(cè)人聲喚醒）和170μA的全功率功耗（監(jiān)測(cè)關(guān)鍵詞指令），相比傳統(tǒng)架構(gòu)芯片具有超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí)的功耗優(yōu)勢(shì)和數(shù)倍的面積優(yōu)勢(shì)。在端側(cè)設(shè)備諸如AI耳機(jī)、AI眼鏡、智能助聽(tīng)器等應(yīng)用場(chǎng)景中，極低功耗和小體積/面積的屬性是工程開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和用戶體驗(yàn)等不同層面的剛需。

值得注意的是，這些突破性性能是在55nm成熟工藝下實(shí)現(xiàn)的?！?5nm工藝成熟、供應(yīng)鏈安全可控、生產(chǎn)成本足夠低，這為終端客戶帶來(lái)了顯著的成本優(yōu)勢(shì)。”劉錚強(qiáng)調(diào)，“這也使得后續(xù)迭代產(chǎn)品有足夠的空間，未來(lái)可以采用28nm、22nm甚至更先進(jìn)的工藝，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的性能躍升，拉開(kāi)與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的差距?！?br />
九天睿芯已構(gòu)建了完整的邊緣AI芯片產(chǎn)品矩陣，滿足不同算力場(chǎng)景的需求。除ADA100外，公司還成功流片了ADA200超低功耗視覺(jué)處理芯片，并在研ADA300超高能效比、超大帶寬、大算力AI推理芯片。此外，公司還擁有幾款輔助業(yè)務(wù)的模擬互聯(lián)芯片，進(jìn)一步豐富了產(chǎn)品線。

“ADA系列芯片的核心特點(diǎn)在于突破傳統(tǒng)架構(gòu)限制，從底層實(shí)現(xiàn)數(shù)倍甚至數(shù)量級(jí)的能效提升?！眲㈠P表示，“這解決了端側(cè)設(shè)備對(duì)續(xù)航、散熱、便攜性（重量）的迫切需求，使客戶能夠在相對(duì)落后的工藝制程上獲得先進(jìn)制程才能實(shí)現(xiàn)的性能表現(xiàn)?！?br />
與國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，九天睿芯的差異化優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在技術(shù)層面，更轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的商業(yè)價(jià)值。劉錚分享了一個(gè)典型案例：“在某頭部客戶導(dǎo)入過(guò)程中，我們首先因?yàn)樾酒牡木薮髢?yōu)勢(shì)得到了技術(shù)團(tuán)隊(duì)的認(rèn)可，可以大幅提高其產(chǎn)品續(xù)航。同時(shí)，1.4mm×1.6mm的極小面積使客戶能夠直接沿用上一代產(chǎn)品的PCB板，只需在空余處加上我們的芯片并做相應(yīng)布線調(diào)整，大幅降低了迭代成本?！?br />
這種“功耗足夠低、面積足夠小”的特性，使九天睿芯的產(chǎn)品能夠幫助各類終端設(shè)備廠商快速實(shí)現(xiàn)AI智能化升級(jí)，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

邊緣AI芯片行業(yè)：痛點(diǎn)、挑戰(zhàn)與解決路徑

邊緣AI芯片的落地高度依賴對(duì)場(chǎng)景需求的精準(zhǔn)把握。劉錚以可穿戴類消費(fèi)電子為例進(jìn)行了說(shuō)明：“比如耳機(jī)或AI眼鏡在騎行場(chǎng)景中，用戶不希望用手勢(shì)控制（出于安全考慮），而傾向于使用語(yǔ)音操作。但傳統(tǒng)音頻喚醒、控制方案功耗過(guò)高，因此超低功耗的VAD（語(yǔ)音活動(dòng)檢測(cè)）、KWS（關(guān)鍵詞識(shí)別）功能成為剛需?！?br />
類似地，在掃地機(jī)器人等端側(cè)視覺(jué)場(chǎng)景中，對(duì)功耗（續(xù)航痛點(diǎn)）和芯片面積（設(shè)備尺寸限制）的敏感性同樣極高?！鞍盐者@些行業(yè)痛點(diǎn)，為下游客戶和最終消費(fèi)者解決工程技術(shù)和使用體驗(yàn)上的問(wèn)題，是超低功耗視覺(jué)處理芯片的核心價(jià)值所在?！眲㈠P強(qiáng)調(diào)。

目前，九天睿芯的芯片已在AI耳機(jī)、AI眼鏡、智能助聽(tīng)器、智能運(yùn)動(dòng)隨身掛件、AI玩具等多個(gè)智能化消費(fèi)電子場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付或正在導(dǎo)入。這些行業(yè)的共同特點(diǎn)是用戶對(duì)設(shè)備續(xù)航、體積和實(shí)時(shí)性有極高要求，而這正是九天睿芯產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)所在。

邊緣AI芯片的價(jià)值釋放需要構(gòu)建完整的生態(tài)閉環(huán)?！拔覀儠?huì)和客戶在前期對(duì)齊算法（底層算子）需求，然后通過(guò)存算架構(gòu)高效執(zhí)行相關(guān)算子來(lái)實(shí)現(xiàn)客戶所需算法?！眲㈠P介紹九天睿芯的生態(tài)策略時(shí)表示，“同時(shí)，我們?cè)谖磥?lái)芯片研發(fā)中會(huì)提前收集客戶或潛在合作伙伴的算法（算子）需求，確保設(shè)計(jì)方案能夠覆蓋市面上絕大部分主流音頻、視頻算法和大模型?！?br />
這種“軟硬結(jié)合”的生態(tài)建設(shè)思路，使九天睿芯能夠與算法廠商、設(shè)備制造商形成緊密協(xié)作，共同推動(dòng)邊緣AI場(chǎng)景的落地。劉錚認(rèn)為，一家合格的AI芯片公司要兼?zhèn)浯竽Ｐ偷哪芰?，這樣才能在芯片設(shè)計(jì)上把握最前沿的需求，避免芯片總是追著模型走。

盡管前景廣闊，邊緣AI芯片的大規(guī)模商用仍面臨諸多挑戰(zhàn)。劉錚認(rèn)為，阻力主要來(lái)自兩方面：一是用戶使用傳統(tǒng)芯片的慣性，二是大模型快速迭代帶來(lái)的芯片設(shè)計(jì)落伍風(fēng)險(xiǎn)?！百|(zhì)量”越大，“慣性”越大。改變已經(jīng)形成的供應(yīng)鏈和技術(shù)路線需要巨大動(dòng)力。不過(guò)他也相信，AI的“力”足夠大，從硬件到模型，這個(gè)“力”足夠推動(dòng)中國(guó)AI事業(yè)向正確的方向加速。

面對(duì)這些挑戰(zhàn)，總結(jié)來(lái)說(shuō)可以從幾個(gè)方面著手解決：其一是技術(shù)層面，比如進(jìn)一步深化存算一體、近存計(jì)算等創(chuàng)新架構(gòu)，從根本上突破馮·諾伊曼瓶頸；其二是生態(tài)層面，加強(qiáng)芯片企業(yè)、算法公司、設(shè)備廠商的協(xié)作，形成技術(shù)合力；其三是戰(zhàn)略層面，提升對(duì)AI技術(shù)趨勢(shì)的前瞻判斷能力，使芯片設(shè)計(jì)更具未來(lái)適應(yīng)性。

“我們不僅僅是一家芯片設(shè)計(jì)公司，從員工的科研、工程技術(shù)能力到客戶戰(zhàn)略合作，我們都能做到‘軟硬結(jié)合’?！眲㈠P表示，“只有行業(yè)同仁有機(jī)協(xié)作，同時(shí)把握模型發(fā)展趨勢(shì)、硬件演進(jìn)方向和用戶需求痛點(diǎn)，才能設(shè)計(jì)出真正‘好用’的AI芯片。”

寫在最后

邊緣AI芯片正站在技術(shù)與商業(yè)爆發(fā)的前夜。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和AI應(yīng)用的深入，邊緣計(jì)算的重要性將持續(xù)提升。在這一進(jìn)程中，如何平衡性能與功耗、通用性與專用性、先進(jìn)性與成本，將成為行業(yè)持續(xù)探索的方向。存算一體等創(chuàng)新架構(gòu)的涌現(xiàn)，為解決這些矛盾提供了新的可能，但技術(shù)突破永無(wú)止境?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，隨著算法、芯片、應(yīng)用場(chǎng)景的協(xié)同進(jìn)化，邊緣AI將釋放出改變?nèi)藱C(jī)交互方式的巨大能量，推動(dòng)智能設(shè)備進(jìn)入一個(gè)更高效、更自然、更個(gè)性化的新時(shí)代。