当前端侧AI硬件进入规模化落地阶段,大量开发者选择 AI 视觉 SoC 打造低功耗的影像终端,但在产品实现上多重矛盾凸显。端侧AI视觉设备,既需要本地图像识别、算法推理能力,保证 AI 算力实时响应;又要求整机超低功耗,依靠电池长时间供电。算力本身会带来功耗开销,算力、功耗、续航三者互相牵制,这是方案设计的突出难题。
同时,在硬件开发环节,很多团队面临从视觉 SoC评估、原理图设计、PCB制板、元器件备料、PCBA 贴片打样周期长等问题。不少开发者卡在原型阶段,很难快速打磨出稳定、可量产的电池供电智能影像终端,芯片算力难以转化为可落地的量产产品。
10月21日,由华秋智联倾力打造的产业直播栏目《芯灵硬见》,聚焦“电池驱动的端侧AI影像怎么做?从视觉SoC 到硬件量产全链路思考”这一主题。邀请研极微电子、良友通信和华秋DFM技术专家硬核分享,全方位分析如何打造超低功耗的AI视觉设备,助力开发者缩短 AI硬件研发周期,加速端侧AI产品落地。

深耕极致低功耗,全定制技术构筑算力底座
通用大模型算力竞争日趋白热化,而物理感知终端长期受续航、功耗约束,低功耗边缘算力成为落地瓶颈。研极微电子技术研发总监何菊表示:“AI 从数字世界走向物理世界,算力比拼不再只看峰值,能效、续航才是终端规模化落地的核心门槛。”
研极微走出差异化路线,依靠全定制技术构筑低功耗算力底座。不同于商用 IP 堆叠模式,团队自研ISP / NPU / VPU / CPU 四大 IP 全自研,全定制不依赖标准单元库。目前AI SoC 全线8nm,实现晶体管密度与漏电控制双优。常规 8nm 工艺标准工作电压为 0.75V,研极微的芯片可下探至最低0.45V,后续规划的大模型推理芯片电压还能进一步降低。这一能力背后存在较高技术门槛,依赖门级电路深度优化,采用自主 K 库(单元特征化),和晶圆厂紧密协同,需要经过长期量产打磨验证。以此形成难以复刻的技术壁垒。
依托芯片低功耗与高能效特性,研极微瞄准三大行业痛点打造对应解决方案。一是 IPC 领域,解决布线束缚问题,已落地成熟的 4G 太阳能一体机,实现无网无线无电源线,支持灵活布设,同时延伸出停车记录仪、微光充电门铃方案;二是智能穿戴场景,攻克高功耗带来的电池笨重、发热难题,适配 AI 眼镜、AI Pin、便携相机等穿戴视觉设备,满足前端数据采集需求;三是面向小型具身智能机器人等端侧设备,自研大模型推理芯片预计明年回片,主打双芯片架构,将轻量化大模型部署在前端,实现低时延实时响应,可覆盖机器人、IPC、穿戴设备及手机协处理等场景。

研极微布局SA 穿戴视觉、C IPC 安防、SF 大模型推理三大类芯片迭代路线,以明确量产节奏作为对客户的交付承诺。 C 系列面向安防 IPC 市场,以像素分200 万、 500 万、800 万等规格;SA 系列主打智能穿戴场景,SF 系列为大模型推理芯片,首颗芯片计划 2027Q3 推出。
SA 穿戴线为本次介绍重点,SA62108X 于 2024Q1 量产,8nm 工艺,是 AI 眼镜主力 SoC,可支撑终端量产落地;SA62102X 同样为 8nm,支持200 万像素、最高 300 万输出,搭载ISP,芯片面积小、功耗极低,15 帧场景功耗约 60mW,适合作为协处理器,也可承担 IPC 主控;SA62205X 于今年 5 月量产,算力达 2TOPS,采用 RISC-V 架构双核CPU,支持 500 万像素,1 帧 / 秒模式下功耗低至 10mW,支持双目、小屏,多路麦克风接入,单麦录音低功耗可达 7mW,语音低功耗硬件链路成熟,语音算法正联合合作伙伴持续优化;后续 SA62208X 聚焦 AI 眼镜与运动相机,重点优化低照度成像表现。

面向具身机器人赛道,研极微采取稳步推进的落地策略。现阶段优先把 SA 系列低功耗感知芯片部署在机器人关节、视觉采集节点,承担分布式传感、目标检测与避障等实时感知任务。再将SA 感知芯片与 SF 端侧大模型芯片结合,通过大小脑协同方案深度切入整机,兼顾实时响应和高层语义决策,适配机器人狭小空间、电池自持运行的严苛限制。
何菊表示,研极微不与云端 GPU 比拼峰值算力,而是补齐物理端侧感知短板,把图像、传感前置处理留在本地,减少云端传输。循序渐进布局三大场景,用极致低功耗方案,打开万物自持感知的新增长空间。
以小控大:AI 穿戴方案设计的理性与定力
AI 眼镜赛道热度高涨,但退货率居高不下,续航不足、体验粗糙等令综合体验不及预期。面对此等问题,良友通信技术研发负责人殷国华表示,续航与用户体验是穿戴产品的两条生死线,视觉SoC的能效决定整机续航与重量,体验短板直接影响用户留存,破解行业痛点需要从芯片选型的底层入手。
良友通信坚持视觉SoC性能、功耗、尺寸三大选型原则。研极微芯片ISP调校面向消费审美,区别于安防芯片的取证还原思路,成像观感更适合用户分享。芯片原生标配AIISP引擎,把 AI 能力融入图像处理全链路。智能降噪、色彩优化、黑光全彩增强等功能一体化落地,精准命中消费级设备的核心痛点暗光、夜景拍摄。工艺层面,研极微采用 8nm 先进制程,在同等算力规格下,芯片功耗更低、发热控制更出色,这一点对 AI 穿戴设备至关重要。
在低功耗方面,研极微采用全定制设计方法学,从电池供电场景反向推导芯片架构,自研全套低功耗 IP,深挖功耗下限,在同等电池容量下,给产品带来更长续航与更充裕的结构设计空间。 同时,从第二代芯片开始舍弃 DDR,改用 PSRAM 方案。DDR 本是 SoC 功耗大户,替换后功耗显著下降,还能规避 DRAM 价格波动风险,对 AI 吊坠这类摄像头常持续开启的设备增益明显。根据公开数据,研极芯 Gen2 仿真功耗约 130mW,仅约业界同类的十分之一,第三方测试能效比可达主流芯片的 3.2 倍。
此外,封装方案灵活,SA62205 为 7×9mm 小封装,还有SA62108X专为眼镜定制,能够满足穿戴设备小型化的需求。
在架构上,良友首创 “以小控大” 双芯片方案,低功耗蓝牙 SoC 做主控,搭配视觉 SoC 处理图像。设备空闲时视觉芯片完全下电,唤醒后快速启动,大幅拉长待机时长,解决了单芯片方案续航短板。

殷国华表示,AI 吊坠是继AI眼镜之后重要的 AI入口,胸前机位可延伸第一人称视角,良友的方案采用端侧抽帧过滤无效画面,仅把关键帧上传云端,极大节省流量与算力。AI 吊坠为持续在线形态,需要芯片长期保持工作,恰好能够发挥 SA62205的低功耗优势。
为缩短研发周期,良友推行“前移、量化、锁定” 策略。自研PCB回板前,原厂开发板是项目前期高效验证的利器。它配套工具链、烧录、demo、驱动框架开箱即可调试,便于团队快速上手。可以在板上提前验证 ISP 成像、系统响应、NPU 推理性能,摸清芯片能力边界;依托配套功耗板,拆分 CPU、ISP、NPU 等模块做场景化功耗实测。应用代码、算法、 Demo 也能先行开发,等自研板到位后,软件可快速衔接,大幅压缩项目周期。

殷国华总结,AI 穿戴赛道切忌浮躁跟风。守住功耗底线、打磨佩戴体验,够用优先、取舍有度,才是硬件方案商穿越行业内卷的长期定力。
DFM前置护航,破解 AI 视觉硬件从样机走向量产的工艺困局
智能驾驶、工业机器人、穿戴设备、新能源汽车正朝着高密度微间距、高算力方向快速迭代。市场竞争之下,企业既要比拼交付速度、产品质量,也要严控成本,高效稳定落地成为共同难题。
华秋DFM技术支持凌国雄分析,制造端集中出现的高频风险,包括封装与器件不匹配,封装与器件引脚数量不匹配、封装与器件安装类型不匹配,还有下沉器件没开槽、器件与导轨干涉、板内器件干涉、插件器件背面干涉拼版后器件干涉、爬锡空间不够、QFN焊盘和引脚面积比、BGA焊盘和焊球大小比、焊盘散热过快引脚虚焊等等。

凌国雄指出,制造端诸多隐患,依靠传统人工产前评审很难全部提前排查。新项目评审对工程师综合能力要求极高,需要同时精通电气、结构、EDA 软件以及各类工艺知识,评审规则多达数千条,工作量大、过程枯燥。长期高压下,人为疏漏难以避免,这也是很多硬件项目反复改板、试产延期的重要原因。而华秋 DFM 工具正是为解决这一痛点而生,用自动化能力替代重复性人工检查。
华秋 DFM 可导入 Gerber、ODB++ 版图文件并搭配 BOM 清单,在软件内完成板级虚拟微组装仿真,快速识别各类隐蔽设计缺陷。像引脚被绿油覆盖、非金属化孔误用等肉眼极难发现的细微问题,软件短短数秒就能精准定位问题位置。
传统流程中,工程师完成设计后直接发往工厂审核,来回沟通耗时漫长,拉长产品开发周期。现在工程师完成 PCB 设计后,可一键启动 DFM 自检,发现问题即时修改,快速迭代版本,校验无误再交付生产,助力实现一次投产成功。

华秋 DFM 不只是一款可制造性检测工具,更深层价值在于推动制造经验数字化转型。它能够把资深工程师沉淀的工艺 Know-how 固化进系统,支持按不同产品、不同客户配置专属工艺规则,实现工艺经验的沉淀与传承。打通设计与制造的数据壁垒,让数据双向顺畅流转,助力企业走向数字化、智能化生产。
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