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第205章 叠代升级
    临床数据积累得比预想的快。
    第一批十名患者的术后跟踪数据陆续回来,信號校准日誌、运动功能评分、日常活动记录,每一项都在沈一鸣的伺服器里积累。他花了三周时间把这些数据整理成结构化数据集,然后对左城说:“这些数据足够我们做一次大版本叠代了。“
    左城说:“你打算从哪里入手。“
    沈一鸣打开笔记本,屏幕上是nx-30晶片的架构图。他说:“目前最大的瓶颈在两个地方。一是通道数,1024个採样点只覆盖了运动皮层的核心区域,边缘区域的活动捕捉不到。二是解码延迟,从採集信號到输出控制指令需要五十毫秒,对於精细的手指操作,这五十毫秒是明显的。“
    他说:“我给团队列了三个目標。通道数翻倍到2048,解码延迟降到二十毫秒以下,晶片体积再缩小百分之四十。“
    左城看著他画的图,说:“前两个目標我们可以靠算法优化和数据积累去追,但第三个目標需要重新设计晶片架构。“
    沈一鸣说:“对。nx-30现在的架构是数据採集和信號处理分两步走,中间有一层转换开销。如果能把这层去掉,体积可以直接缩下来。“
    左城说:“怎么去掉。“
    沈一鸣说:“核心思路是让採集单元內置预处理逻辑,输出直接就是可用信號,不需要再做转换。但这样一来晶片的功耗会增加,我们要重新做热设计。“
    左城说:“功耗能压到多少。“
    沈一鸣说:“目標是从五十毫瓦压到三十五毫瓦,同时通道数翻倍。“
    左城想了想,说:“这个架构我见过类似的。“
    沈一鸣抬起头看他。
    左城没有解释。他在脑海里打开了科技树面板。脑机接口方向的枝干已经长出了四片叶片,第五片正在成形。系统面板上,第八枝干的积累度已经超过了百分之六十。
    他用意念选择了跨枝干融合入口,把ai方向的神经网络编译优化能力和脑机接口方向做了对接。
    系统提示:检测到跨枝干融合需求。目標:採集单元內置预处理逻辑。融合方向:神经网络编译器优化加脑机信號解码。预估消耗五点积分,融合成功率百分之九十二。
    左城確认。
    面板上,两股不同顏色的光流匯聚到一处,形成了一个新的技术节点。系统提示:融合成功。获得“一体化神经採集与解码架构“。传输延迟从五十毫秒降至二十毫秒,体积缩小百分之三十八,功耗可控。
    他关掉面板,对沈一鸣说:“如果你们把採集和预处理做到一个晶片层级,用异构计算的思路,把信號放大、滤波、数位化三个步骤集成到一个模组里,功耗可以压下来。“
    沈一鸣在纸上画了几笔,说:“你说的是晶片级异构集成。这条路走通了,体积能缩一大截,就是架构复杂度会高不少。“
    他说:“如果我们真的能把三步骤做到一个模组里,加上你的思路,延迟应该能到二十毫秒。“
    左城说:“二十不够,目標定在十五。“
    沈一鸣说:“有点激进。“
    左城说:“一代我们是领先,二代我们要碾压。“
    沈一鸣带著团队投入了新一轮研发。唐寧负责信號採集层的重构,陈明辉从星辰科技过来驻场,专门做晶片版图的重新设计。新的架构不再是传统的採集加转发,而是把神经网络模型的一部分参数直接写进了晶片的固件层,让预处理的决策在硬体层面完成。
    这中间有很多具体的技术问题要解决。信號的放大倍率怎么设,滤波器的参数怎么调,固件层的计算精度用多少位,每一项都要反覆测试。
    六周后,第一枚原型晶片出来了。
    测试数据从一个下午开始流出来。2048个採样通道全部打通,信號质量没有因为通道翻倍而下降。解码准確率第一次跑就到了百分之九十五点三,沈一鸣看著屏幕愣了几秒。
    第二跑,百分之九十六点一。
    第三跑,百分之九十六点八。
    沈一鸣发消息给左城,就四个字:“九六八了。“
    左城第二天去了实验室。新的nx-40晶片比nx-30体积小了近四成,厚度跟一枚硬幣差不多。2048根微电极以矩阵排列,每根电极的间距比上一代更密。测试台上,新晶片正在运行。
    沈一鸣说:“延迟跑到了十四点七毫秒。通道数翻了一倍,延迟还降了近三倍。“
    左城看了报告,说:“这不是改进,这是换代。“
    沈一鸣说:“还有一个事,我想和你说。这次晶片架构的改动,给了一个新的可能性。以前nx-30是单向採集,只能从神经末梢读取信號。新架构里,每条通道都是双向的,不仅能读取,理论上也能写入。“
    左城说:“写入是什么意思。“
    沈一鸣说:“就是向神经系统发送电信號。如果能做到精確写入,患者不仅能控制外骨骼,还能接收到触觉反馈。他们拿东西的时候,能感受到物体的硬度和温度。“
    左城沉默了几秒。他说:“这件事比解码更重要。“
    沈一鸣说:“我知道。所以我还没对任何人说。写入功能涉及的安全性和伦理问题太大了,我们不能贸然做。“
    左城说:“先做完安全验证,把写入的最低安全电流、频率范围、组织耐受性全部测清楚。等標准定了,再做写入功能。“
    沈一鸣说:“好。“
    两个月后,论文发出了。
    《nature neuroscience》的审稿流程走了三个月,三位评审人中有两位给了“杰出“评分。论文標题是《面向双向神经接口的高密度脑机接口晶片架构》,署名第一作者沈一鸣,通讯作者左城。
    发表当天,沈一鸣的手机响了一整天。全球十几个实验室发来合作邀请,五家国际学术期刊约专访。哈佛神经科学中心的一位教授公开评论说:“这篇论文里提出的双向架构思路,可能是脑机接口领域过去五年最重要的技术方向之一。“
    左城看完评论,把手机放下。
    他对沈一鸣说:“这篇论文发得早了一点。双向接口只是我们的第一步。真正要做的事,比这个大多了。“
    沈一鸣说:“什么事。“
    左城说:“你先休息几天。等回来,我跟你聊意识的事。“