在科技领域的激烈竞争中,硬科技成为了各方瞩目的焦点,其中半导体芯片更是占据了核心地位。然而,除了人们熟知的SoC 5G芯片和AI专用芯片外,还有一种同样潜力巨大的半导体芯片——光谱芯片,正逐渐进入公众视野。
光谱芯片的原理并不复杂。在我们生活的物理世界里,每种物质在光的照射下都会形成独特的光谱,就像人的指纹一样独一无二。即便是同一农作物,在不同生长阶段的光谱也会有所不同。通过光谱仪,我们可以获取物体的光谱信息,用于深入研究和分析。而光谱芯片,实际上就是一个集成了成千上万微型光谱仪的传感器,借助半导体材料的光电效应,只需方寸大小的芯片,就能获取以往需要复杂光学仪器才能得到的光谱信息。
然而,将光谱技术从实验室推向民用市场并非易事。传统光谱信息采集需要使用体积庞大且价格昂贵的光谱仪器,普通家庭和利润较低的行业难以承受。光谱分析在实验室环境下效果良好,但一旦进入开放环境,面临各种噪声干扰,其分析效率和精度就会大打折扣。因此,光谱技术在民用市场的应用一直是个难题。
随着AI时代的到来,光谱技术与AI的结合为光谱芯片的民用化带来了转机。AI算法与光谱芯片的协同工作,不仅解决了传统光谱分析在民用市场“用不好”的问题,还降低了行业智能化“用不起”的门槛。通过AI算法对光谱数据进行处理和分析,可以自动提取特征、去除噪声、进行基线校正,从而得到准确的光谱信息。同时,光谱的物理信息与机器视觉的数字信息相结合,为AI提供了更丰富的数据输入,简化了模型复杂度,降低了算力需求。
在消费电子领域,AI加持的光谱芯片已经展现出了广阔的应用前景。高端旗舰手机利用光谱芯片提升成像功能,为用户提供更丰富的色彩选择和更高的色彩还原度。智能家居产品如冰箱、扫地机器人、智能门锁等,也开始应用光谱芯片,实现食材新鲜度检测、投影画面颜色校正、目标物体快速识别和追踪等功能。在汽车电子领域,光谱芯片在智能座舱和智能驾驶系统中发挥着重要作用,提高车内安全性和智能驾驶的精准度。低空经济领域,AI光谱相机与无人机的结合,更是为低空拍照和摄影带来了更准确的颜色信息和更优质的拍摄效果。
然而,商用AI光谱芯片的研发和量产并非易事。资金、数据和算力是其中的三大挑战。芯片半导体领域是典型的资源密集型产业,创新风险高,民间资本大多不敢涉足。因此,求是光谱等初创企业需要依靠产业基金的支持来度过初创期。在数据采集方面,光谱数据源自物理世界,采集难度大、成本高,需要企业自行采集大量数据来进行模型训练。随着数据规模的增大,算力需求也随之增加。幸运的是,随着数字基础设施的升级和AI算力中心的建立,企业可以获得更高效的算力服务,提升研发效率。
光谱芯片不仅在消费电子市场潜力巨大,在B端行业市场中的应用价值也越来越高。随着各行各业数字化转型的持续深入,光谱信息作为一种高可靠的数据类型,能够准确地反映出物理世界的一些关键指标。据机构预测,光谱芯片产业的产业规模将达到百亿到千亿级别。然而,从设计、流片到量产、最终商用,中间需要经过漫长的周期和面对各种不确定性。求是光谱等企业在探索过程中,已经取得了显著的成果,与国内头部手机厂商、家电企业达成了合作,为光谱芯片的商用化奠定了坚实基础。
硬科技的突破从来不是一蹴而就的,而是需要长时间的积累和努力。当AI的辉光洒落在一枚光谱芯片上时,数字世界与物理世界的融合就变得更加紧密和无限可能。光谱芯片作为硬科技领域的佼佼者,正引领着科技产业向更加智能化、高效化的方向发展。