Polyn Technology 宣布其首款基于專(zhuān)有神經(jīng)擬態(tài)模擬信號(hào)處理平臺(tái)（Neuromorphic Analog Signal Processing, NASP）的模擬芯片正式流片成功，標(biāo)志著該領(lǐng)域的一項(xiàng)重要突破。這款芯片不僅實(shí)現(xiàn)了超低功耗和實(shí)時(shí)信號(hào)處理能力，還為邊緣設(shè)備中的 TinyML 應(yīng)用開(kāi)拓了新思路。

專(zhuān)為“始終在線”邊緣智能而生

Polyn 的首款流片芯片采用模擬神經(jīng)擬態(tài)核心，專(zhuān)為邊緣端“始終在線”的傳感器智能設(shè)計(jì)，旨在以接近生物效率的方式處理現(xiàn)實(shí)世界信號(hào)。它打破了傳統(tǒng) TinyML 在功耗、延遲及嵌入式 AI 適應(yīng)性方面的限制，開(kāi)啟了新一代邊緣人工智能的新篇章。

模擬大腦，數(shù)字感官：NASP 架構(gòu)解析

NASP 是 Polyn 技術(shù)創(chuàng)新的核心。它是一種混合模擬-數(shù)字架構(gòu)，通過(guò)模擬電路模仿生物神經(jīng)元的分布式、超并行操作。該系統(tǒng)由運(yùn)算放大器和可編程電阻組成，能夠在不依賴(lài)中央處理器或?qū)π盘?hào)進(jìn)行數(shù)字化預(yù)處理的前提下，直接對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行原生推理。

與傳統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)處理方式不同，NASP 前端可在原始音頻輸入階段就進(jìn)行過(guò)濾與壓縮，僅輸出用于后續(xù)處理的關(guān)鍵特征向量。這種方式不僅提升了效率，更實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)的“理解”，從而顯著降低帶寬需求和云端依賴(lài)。

與傳統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)處理方式對(duì)比

靈感來(lái)自人類(lèi)感知系統(tǒng)

NASP 的工作原理借鑒了人類(lèi)感官系統(tǒng)如何將有意義的信息脈沖傳遞至大腦。借助這種機(jī)制，邊緣設(shè)備能夠以前所未有的速度和能效做出響應(yīng)，特別適用于語(yǔ)音活動(dòng)檢測(cè)（VAD）、醫(yī)療監(jiān)控等對(duì)毫秒級(jí)響應(yīng)和微瓦級(jí)功耗高度敏感的應(yīng)用場(chǎng)景。

混合模型賦能遷移學(xué)習(xí)與靈活部署

NASP 平臺(tái)采用“固定 + 靈活”的雙模塊結(jié)構(gòu)：

· 固定部分：通過(guò)硬連線模擬電路實(shí)現(xiàn)，負(fù)責(zé)從原始傳感器數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵特征；

· 靈活部分：采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字邏輯或低功耗微控制器實(shí)現(xiàn)，負(fù)責(zé)分類(lèi)與解釋。

這一混合架構(gòu)將遷移學(xué)習(xí)引入硬件層面。開(kāi)發(fā)人員只需重新訓(xùn)練靈活部分，即可快速適配新任務(wù)，例如將原本用于步態(tài)識(shí)別的加速度計(jì)數(shù)據(jù)用于跌倒檢測(cè)，從而大幅縮短產(chǎn)品迭代周期并降低整體復(fù)雜度。

從算法到芯片：定制化編譯工具鏈

支撐 NASP 平臺(tái)的是 Polyn 自主研發(fā)的編譯器工具鏈。該工具鏈能夠?qū)⒔?jīng)過(guò)訓(xùn)練的稀疏神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為高效的模擬電路布局，在面積、延遲和功耗之間實(shí)現(xiàn)優(yōu)化平衡。通過(guò)剪枝、連接最小化等技術(shù)，將高級(jí)模型轉(zhuǎn)化為可制造的芯片拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并支持高達(dá)8位權(quán)重精度的電阻突觸。

在設(shè)計(jì)流程上，Polyn 利用 Cadence 的 Virtuoso 和 Innovus 工具，整合模擬與數(shù)字電路設(shè)計(jì)，并在55納米CMOS工藝上實(shí)現(xiàn)流片。該芯片集成了數(shù)千個(gè)模擬神經(jīng)元，具備良好的可擴(kuò)展性和可制造性。

微瓦級(jí)智能，推動(dòng)邊緣感知革命

Polyn 的最大亮點(diǎn)之一在于其卓越的能效表現(xiàn)。NASP 芯片在執(zhí)行信號(hào)推理時(shí)的功耗低于100μW，某些應(yīng)用場(chǎng)景如 NeuroVoice VAD 模型甚至可降至30μW。如此低的能耗使其非常適合應(yīng)用于耳機(jī)、可穿戴設(shè)備、智能輪胎以及預(yù)測(cè)性維護(hù)傳感器節(jié)點(diǎn)等功耗受限的環(huán)境中。

此外，NASP 可將原始數(shù)據(jù)量縮減高達(dá)1000倍，顯著提升隱私保護(hù)水平，減少對(duì)云服務(wù)的依賴(lài)，尤其適合醫(yī)療健康等對(duì)數(shù)據(jù)安全要求極高的領(lǐng)域。

未來(lái)應(yīng)用廣泛，路線圖清晰

2025年5月的流片是 Polyn 發(fā)展歷程中的一個(gè)重要里程碑，標(biāo)志著其從理論研究走向?qū)嶋H落地。公司聯(lián)合創(chuàng)始人 Dmitry Godovsky 于2019年提出洞見(jiàn)，如今已發(fā)展為具有完整專(zhuān)利體系的技術(shù)平臺(tái)。

目前，Polyn 正與 SkyWater、普利司通、英飛凌、TDK 等行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)展開(kāi)深度合作。雖然其首款芯片專(zhuān)注于語(yǔ)音處理，但未來(lái)的潛在應(yīng)用場(chǎng)景包括振動(dòng)分析、生物信號(hào)解讀、人機(jī)交互等多個(gè)領(lǐng)域。

Polyn 的 NASP 芯片進(jìn)入認(rèn)證階段，并預(yù)計(jì)于2025年第二季度正式投放市場(chǎng)。