从制造到智造:复盘华米科技的造“芯”路径

从制造到智造:复盘华米科技的造“芯”路径

如果不是刻意关注,估计很少人会预见到,向来低调的华米会猛然祭出一颗芯片刷新外界的认知。这被业内视为可穿戴行业赛道升级,并以新的姿态示人开端。

2018年9月,华米发布AI可穿戴芯片“黄山1号”。同年,高通也更新了可穿戴芯片产品线,发布了骁龙2500、骁龙3100。

时隔两年后,华米在首届AI创新大会上正式对外发布“黄山2号”,由此,华米造“芯”第二阶段工程正式进入收尾阶段。

2019年12月,华米在年底最后一场战略发布会上,正式提出“科技连接健康”的使命,这一使命也成为华米开启下一阶段工作的一把钥匙。 

2020年一波疫情的兴起,让人类深刻体会到了健康的重要性,也让将产品定位到健康领域的华米开启了疯跑模式。

从数据到算法,首先需要能够对运动、睡眠、心率、血氧等体征参数进行高精度实时监测和数据采集,这就要求高精度传感器。

对于智能手表来说,用于数据采集的传感器就是这样的核心传感器。

2019年,华米多款产品都配备了一个名为BioTracker PPG的生物追踪光学传感器,这是一个主要用来实现心率监测的传感器,同时也是主打健康的华米智能手表一大核心器件。

不少团队会选择自研核心传感器,一方面,避免在初始设计时避免被迫对方案打折扣,另一方面,也可以建立起自己产品的护城河。

然而,从产品设计到最终面世,传感器并不是阻碍设计方案的最大障碍,真正影响智能硬件能力边界的,其实还是芯片。可以说,对于对功耗、精度和识别速度等都有极致要求的可穿戴设备而言,AI芯片才是真正决定这座城池能够高效运转的心脏。

自研芯片对于硬件厂商的重要性不言而喻,在过去两年来,举国之力弥补芯片研发短板的行动,即便对科技研发门外的我们,也会耳闻一二。

对于可穿戴领域的芯片研发,华米科技走上了一条无比艰辛的自研之路。

华米造“芯”始于2016年,当时其实高通已经面向可穿戴设备推出了骁龙1100、骁龙1200、骁龙2100三款芯片。

华米作为业内初创科技企业,为何敢于冒天下之大不韪投入自研?华米创始人、CEO黄汪在首款芯片“黄山一号”发布会会上,坦言,华米要做人工智能算法,解决可穿戴设备医疗和健康领域的问题,要做24小时的心率不齐、房颤疾病监测的能力。这样的通用芯片是找不到的。

也正是这颗采用55nm工艺、RISC-V架构的芯片,相较于当时可穿戴产品常用的Arm Cortex M4架构处理器,运算效率也提升了38%。

时隔一年,华米再次推出迭代产品“黄山2号”。相对于首款芯片,新一代的“黄山二号”重新设计了AI本地⽣物数据计算NPU,采⽤卷积神经⽹络加速技术,⼤⼤提升了本地AI数据计算的性能,加快了识别速度。

基于⼼率数据,“⻩⼭2号”的房颤识别速度提升了7倍,是市⾯上其它软件算法的26倍。

值得注意的是,“黄山2号”加入了一个在主芯⽚处于休眠甚至关闭状态时,仍持续采集健康数据的C2协处理器,理论上可使芯片整体功耗下降50%。

这样的架构设计,除去降低功耗外,也不禁让人猜测,华米后续是否会在自家智能手表中通过一颗功能更加强大的自研AI芯片,取代此前的双芯片设计?

我们梳理下华米科技的芯片研发路径:

智能手表要想实现健康监测和预警,甚至流行病趋势预测,需要AI算法引擎,AI算法引擎的能力会直接影响健康监测的准确度,于是华米自研了五大AI算法引擎;

算法模型的不断迭代需要传感器进行精准大数据采集,因而传感器能否精准采集到诸如运动、睡眠、血氧等数据将直接影响算法模型的效率和精度,于是华米自研了生物追踪光学传感器;

对于可穿戴设备而言,既要有低功耗保证长续航,又要有足够的算力和AI架构来保证传感器精准采集数据、AI算法能够快速响应并给出高精度反馈,这就需要一颗与AI算法、传感器能够高度协同工作的低功耗AI芯片,于是华米自研了“黄山”系列可穿戴AI芯片。

这样一路下来,华米终于从最初的一家硬件公司发展成为如今一家覆盖硬件、算法、传感器、芯片全产业链的企业。

华米的AI算法团队如今已经壮大到几百人,黄汪在大会上也对外透露,华米经过去年对AI算法团队半年的规划,正式将人工智能实验室升级为华米人工智能研究院。

除去成立人工智能研究院外,华米还与钟南山院士团队、中国田协、中科大先研院分别成立了腕部智能可穿戴联合实验室、田径运动联合实验室、“脑机”智能联合实验室,在智能语音方面也进一步与云知声合作。

就造“芯”这件事儿,黄汪表示,“华米在做“黄山1号”时踩了很多坑,进行大量磨合,研发周期也较长,之后的第二代,进程就顺畅了许多,,第三代到2021年某一个时间应该就会发布。”

黄汪曾在多个场合强调,华米从来不是一家硬件公司,而是一家基于云的健康服务提供商。

对技术的执着和投入,华米所指向的建立基于健康的产业链,如今的风生水起绝不仅仅是因为搭上了东风。

顺势而为可以构筑一个还不错的起点,而能否始终迎风高翔还要看有没有相匹配的技术实力。

因为技术和研发是一个永远都不会过时的话题。对于未来,华米在坚定布局,距离目标实现已清晰浮现。

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