德沃夏克架构

中文名:德沃夏克架构

外文名:Dvorak Architecture

提出人:闫维新(上海人工智能研究院首席科学家、上海交通大学博士生导师),业界称其为德沃夏克架构之父

研发落地单位:上海灵境智源科技有限公司

提出时间:2025 年

技术定位:全球首创的面向具身智能的类脑端侧超异构计算底层架构


概述:

德沃夏克架构Dvorak Architecture),全称德沃夏克超异构计算架构,是由上海人工智能研究院首席科学家、上海交通大学闫维新提出的全球首个面向具身智能的仿生类脑端侧超异构计算架构。该架构以 “物理合一、逻辑分离” 为核心设计理念,将决策层(大脑)控制层(小脑)与感知层(皮层)集成于同一物理平台,旨在解决传统计算平台异构算力协同的难题。

该架构于2025年9月在第四届北外滩网络安全高峰论坛上首度公开提出,并于2026年3月27日在首届具身智脑技术生态大会上正式发布。2025年,该架构荣获机器人行业高工金球奖年度技术奖。业内公认闫维新为德沃夏克架构之父,是整套理论体系的原创奠基人。

提出背景:

在具身智能产业发展过程中,行业长期存在“知行鸿沟”技术瓶颈:

· 模块物理分离:传统设备采用决策大脑、运动小脑、感知模块物理分离的硬件方案,模块间依靠外部总线通信;

· 延迟高:感知-决策-执行闭环延迟普遍在200~300ms;

· 反应迟钝:动态环境下反应迟钝、多轴动作同步性差;

· 缺少专用架构:通用芯片无法同时兼顾大模型高算力推理与实时精密运动控制双重需求。

行业长期在用通用计算的逻辑,去解决本该是专用智能解决的问题。上海人工智能研究院首席科学家、上海交通大学闫维新,率先从类脑生物机制切入,开创性提出德沃夏克超异构计算架构完整理论框架,由上海灵境智源完成工程化落地与产品量产。


设计理念:

德沃夏克架构遵循 “物理合一、逻辑分离” 的核心设计逻辑。具体而言,就是把负责决策的“大脑”负责控制的“小脑”、负责感知的”皮层“集成在同一个物理平台上,并且与同样具备一定算力的”协脑“协同工作,同时保留逻辑分层设计。这样既能确保决策与执行的实时协同,又能保留各模块迭代的灵活性

德沃夏克架构采用三层式结构设计:

1. 超异构架构(大脑-小脑-皮层)

德沃夏克架构在芯片层面将三大功能深度融合:

· 大脑(决策层) :负责多模态感知融合、环境语义理解、复杂任务规划与决策;

· 小脑(控制层) :负责运动控制与执行;

· 皮层(感知层) :即行业首发的 “硅基皮层”实时多模态融合系统,处理延迟被压缩至毫秒以内。

2. 分布式控制层

德沃夏克架构的分布式控制层,其精髓在于引入了概念”是一个承上启下的协同层,多用于执行末端,“大脑”(决策层)共同构建起 “算力优化、你中有我、我中有你,物理合一,逻辑分离” 的仿生类脑模型。

其核心思想可以概括为算力优化“、”感知共享“

· 算力优化” :在端侧引入”协脑“,可独立进行基于轻量级模型的感知、规划、决策、执行,让思考独立于大小脑,加速执行节拍、降低总线负载、优化大脑算力;

· 感知共享” :独立的异构感知数据采集和处理能力,并与大脑实时共享环境数据。

引入”后,可以将部分精细、重复或对实时性要求高的任务(如指尖的触觉反馈)下放处理。“大脑”只需发布宏观指令(如“抓取水杯”),具体的微操则由更接近执行端的“”完成。通过这一设计,德沃夏克架构实现了从决策到执行之间更高效、更敏捷的分布式协同控制。

3、综合操作系统层

德沃夏克架构配套自主研发的面向具身智能的操作系统,实现不同架构下算力、算法和模型的统一调度与综合处理。该架构整合CPU、GPU、NPUFPGA等异构算力,实现低延迟、高并发的实时决策,为具身智能各类场景应用提供端边侧算力底座系统。

更关键的是,该架构让机器人拥有“进化”能力:见过的人、走过的路、做过的动作,都能实时储存并进化,下次遇到类似场景可以直接调用经验。

产业与产业化

基于德沃夏克架构,上海灵境智源科技有限公司推出了两条主要产品线

· 致境T系列:全栈国产化具身智脑端侧计算平台覆盖架构、感知处理、运动控制、智脑底座全链路技术能力,实现了从芯片、算法模型操作系统的自主可控。

· 通境N系列:首款专业具身智脑端侧计算平台。基于NVIDIA芯片模组打造,以“高可靠、全兼容、高性能、可定制”为核心特质,为追求部署效率的客户提供灵活选择。