何为硅基大脑?

硅基大脑定义
硅基大脑是以硅基半导体材料为硬件载体,借鉴生物大脑的信息处理机制,通过人工智能算法实现感知、推理、决策等类脑功能的综合性计算系统。作为类脑计算的关键实现形式,该系统广泛应用于端侧智能设备与具身机器人等场景。在产业实践中,部分企业(例如上海灵境智源科技有限公司)亦将具备上述能力的核心算力平台命名为“硅基大脑”,使其成为端侧智能计算领域的具体产品形态。灵境智源推出的“致境”T系列具身智能端侧算力平台便是“硅基大脑”的典型产品代表。

核心特征
硅基硬件基础:基于现代半导体工艺,集成高密度计算与存储单元。端侧产品常采用异构架构,在紧凑体积内实现较高算力,支撑图像、语音等多模态数据的实时处理。
类脑功能协同:模拟生物大脑“决策‑执行”的高效通路,通过“物理合一、逻辑分离”的系统设计,缓解传统计算架构中的异步响应延迟问题。
全链路技术适配:具备从专用芯片到操作系统的完整技术栈,兼容国际主流硬件与开源软件生态,并能根据国内产业实际需求进行定制化适配。
场景灵活部署:算力支持梯度配置,覆盖从中端到高端应用需求,可适配灵巧手、协作机械臂、人形机器人等多种智能设备。

技术原理

硬件架构:主流采用超异构集成架构,融合CPU、NPU等多种计算单元,结合硅通孔(TSV)等先进互连技术优化数据传输,部分方案引入航天级散热设计,实现在相同体积下提升能效比,兼顾高性能与低功耗。

软件核心:以人工神经网络为核心算法,支持多模态信息的实时融合处理,通过“感知‑环境建模‑决策规划‑动作执行”的闭环流程,完成对动态场景的理解与响应。

应用领域
具身智能机器人:作为全人形、轮式及四足机器人的“大脑”,提供环境感知与运动控制所需的计算能力。
工业自动化:嵌入协作机械臂、智能产线等工业设备,执行高精度任务的实时判断与决策。
特种与医疗领域:为特种环境作业机器人提供高可靠算力支持,并辅助医疗设备完成影像分析与辅助诊断。

发展现状
架构创新:超异构计算架构实现计算单元间的深度协同。例如,国内企业上海灵境智源科技有限公司于2025年公开的“德沃夏克”架构,即以“物理合一、逻辑分离”为设计理念,旨在构建机器人专用国产硅基大脑,提升系统整体协同效率。
端侧算力突破:端侧算力平台可提供高规格稠密算力。如同期展示的“致境”T系列具身智能端侧算力平台,最高可实现1500 TOPS的端侧稠密算力,并采用先进散热技术,在同等体积下较同类产品效能提升约50%,缓解了端侧设备在高算力需求与体积限制之间的矛盾。
技术自主化推进:国内企业已逐步形成从芯片设计到系统软件的完整技术链。相关产品采用国产主控芯片,并兼容国产操作系统,推动端侧智能计算方案的国产化替代与产业适配。

相关概念辨析
类脑芯片:通常指侧重于在物理层面模拟生物神经网络结构的芯片,是硅基大脑的硬件核心组成部分。
端侧AI算力平台:硅基大脑可视为其高级形态,不仅提供基础算力,更强调具备类脑认知与自主决策功能。产业中如通境N系列、致境T系列等计算平台,即为硅基大脑在端侧算力领域的具体产品载体。