顶点光电子商城2025年5月23日消息:近日,荷兰的 Innatera 推出了第一款使用神经形态架构的商用微控制器,用于传感器应用。
Pulsar芯片采用模拟与数字混合的神经形态计算单元,模拟生物神经元通过脉冲信号(Spiking Neural Networks, SNN)进行信息传递。这种架构使其在处理时间序列数据(如传感器信号)时,延迟降低100倍、功耗降低500倍,远超传统AI芯片。例如,在音频感知分类任务中,其功耗从传统CNN的40mW降至400μW,模型体积缩小33倍,同时保持90%以上的准确率。
Pulsar将神经形态计算单元与RISC-V内核、卷积神经网络(CNN)加速器集成,形成异构计算平台。这种设计允许芯片根据任务需求动态分配计算资源:低功耗场景:依赖神经形态单元处理实时传感器数据(如雷达手势识别,功耗降低42倍);高精度需求:调用CNN加速器完成复杂模式识别(如图像分类)。
此外,芯片采用台积电28nm工艺,尺寸仅2.6×2.8mm,批量成本低于5美元,兼顾性能与成本。通过事件驱动计算(仅在数据变化时激活神经元),Pulsar在无线耳机音频分类任务中,功耗从传统方案的40mW降至400μW,模型体积缩小33倍。在雷达手势识别任务中,延迟从CNN加速器的100ms降至0.6ms,满足工业机器人实时控制需求。
应用场景方面,边缘AI传感器的理想选择。智能物联网设备,Pulsar的极低功耗特性使其适用于电池供电的边缘设备,如智能门锁、环境监测传感器等。例如,与日本Socionext合作开发的人类存在检测方案,通过雷达传感器+Pulsar芯片,实现非成像式隐私保护检测(基于心跳或微动),功耗较传统摄像头方案降低90%。工业自动化与机器人,实时传感器融合:在协作机器人中,Pulsar可同时处理来自摄像头、力传感器、激光雷达的多模态数据,实现毫秒级响应。预测性维护:通过分析设备振动信号的脉冲模式,提前预警机械故障,减少停机时间。医疗与可穿戴设备,便携式脑电监测:Pulsar的低功耗特性支持长时间脑电信号采集,用于癫痫预警或睡眠监测。无创血糖检测:结合光学传感器,通过分析皮肤组织的光散射变化,实现非侵入式血糖测量。
据IDC预测,到2025年全球边缘AI芯片市场规模将达122亿美元,年复合增长率超30%。Pulsar针对边缘设备(如智能传感器、IoT终端)的低功耗、实时性、隐私保护需求,提供了一种替代云端计算的方案。在智能家居中,Pulsar可直接在本地处理语音指令或人体存在检测,避免数据上传云端带来的延迟与隐私风险。
相比传统CNN加速器,Pulsar在音频分类任务中功耗降低100倍(400μW vs 40mW),模型体积缩小33倍。雷达手势识别延迟降低167倍(600μW vs CNN加速器的100ms)。采用台积电28nm工艺,批量成本低于5美元,适合大规模部署。
Innatera提供配套的Talamo SDK,支持与PyTorch交互,开发者可在熟悉的环境中构建和部署脉冲模型,降低神经形态计算的门槛。
Innatera的Pulsar芯片通过神经形态架构与异构计算的创新,为边缘AI传感器提供了高效、低功耗的解决方案。其技术突破不仅推动了边缘计算的发展,也为神经形态计算的商业化铺平了道路。随着生态系统的完善与市场认知度的提升,Pulsar有望成为边缘AI传感器领域的标杆产品。