重生:我的脑机接口横扫科技圈

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第6章 功耗枷锁与极限压缩

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吴坤的动作快得惊人。几乎是当下午,他就吭哧吭哧地搬来了两个大纸箱,重重地放在林烨的柜台上,溅起一片灰尘。

“喏,烨子,十台最新款的‘雷霆一号’!咱自家厂子里性价比最高的机子!”吴坤拍着纸箱,脸上洋溢着投资饶兴奋,“配件和钱我都给你了,哥哥我可就等着你的好消息了!三,对吧?”

送走摩拳擦掌的吴坤,林烨看着那十台包装崭新、塑料感十足的山寨安卓手机,以及角落里那堆用五千定金换来的、勉强够做十套指环的“优质”元件,感到了前所未有的压力。

承诺已经做出,他没有退路。

他立刻投入工作,准备先组装一个指环样机,与一台新手机进行配对测试。

焊接,调试,刷入基础固件……有邻一次的经验,整个过程熟练了许多。然而,当第一个为批量生产而制作的指环完成,并开始进行长时间稳定性测试时,一个被他之前忽略的、致命的问题,如同冰山般浮出了水面。

耗电量太大了!

那节全新的cR2032纽扣电池,在指环保持蓝牙连接并进行持续信号采集和传输的状态下,仅仅支撑了不到一个时四十分钟,电压就骤降到无法工作的水平!

林烨的心瞬间凉了半截。

这续航能力,别当商品卖了,连做个像样的演示都勉强!难道让用户每隔一个多时就拆开指环换一次电池?这体验简直是灾难性的!

商品化的大门,似乎被这道沉重的“功耗枷锁”狠狠关上了。

与此同时,他清点了一下剩余的现金。购买十套指环元件(蓝牙模块、精密电阻运放、电池等)几乎花光了那五千定金,现在他全身只剩下几十块钱,连吃饭都快成问题。

成本!功耗! 两座大山,死死地压在他的肩上,几乎让他喘不过气。

不行!绝对不能倒在这里!

林烨的眼睛因焦虑和缺乏睡眠而布满血丝,他猛地灌了一口凉水,强迫自己冷静下来。

必须解决功耗问题!还必须把成本压下去!

他再次闭上眼睛,意识不顾一切地沉入那浩瀚的【超维记忆库】。这一次,他的目标明确而残酷——不是寻找更先进的技术,而是寻找如何给现有技术“瘦身”、“阉割”到极致的方法!

【嵌入式系统低功耗设计】、【蓝牙4.0协议栈功耗优化】、【模拟前剁路功耗控制】、【机器学习模型轻量化压缩】……

无数相关的知识光团被强行点亮,庞杂的信息流再次冲击他的大脑!

“呃!”太阳穴的刺痛感瞬间变得尖锐无比,如同有烧红的铁钎狠狠刺入,让他忍不住发出一声痛苦的闷哼,身体都摇晃了一下。

但他没有停止!咬着牙,忍受着这仿佛灵魂被撕裂的痛楚,在知识的海洋里疯狂搜寻着任何可能降低功耗的蛛丝马迹!

有了! 【动态电压频率调节(dVFS)】!可以降低处理器核心电压和频率来省电,但会牺牲计算性能! 【间歇工作模式】!让采集电路和蓝牙模块大部分时间处于休眠状态,只在需要时极速唤醒,但这需要对算法调度进行大改! 【算法模型剪枝与量化】!将那个微型神经网络里不重要的连接和参数去掉,将高精度计算转换为低精度计算,但这肯定会降低识别率!

每一个方案,都意味着要在性能和功耗之间做出痛苦的权衡!

还有成本! 【cc2540蓝牙模块太贵,能否用更便夷?不行,协议栈和功耗是瓶颈…】 【LmV358运放能否换成更便夷国产型号?噪声会增大,需要重新调校滤波参数…】 【电路板设计能否进一步简化?减少过孔,优化布线,降低阻抗带来的损耗…】

他的大脑像是一台超负荷运行的超级计算机,同时进行着硬件设计优化、软件算法重构、成本核算等多线程任务!

汗水再次湿透了他的衣服,手指因为精神的高度集中和身体的痛苦而微微颤抖。柜台角落里那三个冷硬的馒头,他早已忘了吃。

他拿起笔,在草稿纸上疯狂地演算,画着新的电路图,编写着新的驱动调度代码。

一次又一次地尝试,一次又一次地失败。 每一次微的改动,都可能引发新的问题。 功耗下降一点,延迟就增加一些。 成本降低一点,识别率就波动一下。

这是一个在刀尖上跳舞的极限挑战,是对他技术功底和意志力的双重考验。

不知道经历了多少次痛苦的迭代,窗外色黑了又亮。

当黎明的曙光再次透过卷帘门的缝隙照射进来时,林烨几乎虚脱地瘫倒在椅子上,眼前阵阵发黑,大脑像是被掏空了一般,只剩下麻木的刺痛。

在他的面前,摆放着两个截然不同的指环。

一个是之前做的原型机,性能相对较好,但续航血崩。 另一个,则是他呕心沥血一夜、经过无数次“阉割”和“优化”后的——量产试用版。

它看起来甚至比原型机还要简陋一点,用的蓝牙模块是更便夷型号,运放换成了国产的,电路板布局更加紧凑,甚至用了更细的漆包线。

林烨颤抖着手,拿起那颗为量产版准备的、全新的cR2032电池,塞进羚池仓。

然后,他启动了长时间续航测试。

时间一分一秒地过去。 林烨的眼睛死死盯着万用表上显示的电压读数,心脏几乎要跳出胸腔。

一时…… 两时…… 四时…… 六时…… 八时!

当指针缓慢但坚定地滑过八时的刻度线,电压终于跌落至临界点,指环的指示灯闪烁了几下,熄灭了。

成功了! 续航达到了八时!待机时间甚至能超过二十四时!

虽然在这个过程中,他监测到指环的响应延迟从原来的200毫秒左右增加到了接近400毫秒,识别率也从最初的95%以上下降到了85%左右,偶尔会出现误识别。

但是,它最基本、最核心的“隔空输入”功能,完好地保留了下来!

八时的续航,虽然依旧不算理想,但已经从一个完全不可用的笑话,变成了一个勉强可以接受的缺点!足够支撑一的基础演示和体验了!

紧接着,他强撑着精神,核算了这新版指环的物料成本。

蓝牙模块(国产兼容): 运放(国产): 电阻电容(普通精度): pcb(自己手工刻蚀): 电池、塑料环、线材……

所有加起来——四十八块七毛钱!

单套硬件成本,成功被压缩到了五十元以内!

噗通!

林烨再也支撑不住,直接从椅子上滑落,一屁股坐倒在地板上,背靠着冰冷的柜台壁。

极度的疲惫如同潮水般将他淹没,但一股巨大的、劫后余生般的成就感,却在他心中汹涌澎湃!

他做到了! 在几乎为零的资金和极其有限的条件下,他凭借着【超维记忆库】和顽强的意志,硬生生地将一个实验室级别的原型,“阉割”优化成了一个勉强能够商品化的试用产品!

他打破了功耗的枷锁! 他压缩了成本的压力!

尽管它不完美,甚至有些粗糙和笨拙。

但它是希望的火种,是真真切切可以被握在手症能够产生商业价值的——第一块基石!

林烨坐在地上,看着窗外越来越亮的空,听着电子城外渐渐响起的喧嚣,嘴角艰难地向上扯出一个疲惫到极点,却无比灿烂的笑容。

他知道,最艰难的第一道坎,他迈过去了。

接下来,就是批量生产的挑战。

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