傳統機器人只有“手”，只能定點完成既定操作。然而，新一輪人工智能技術極大地促進了機器與人的合作，這也對機器人的靈活性提出了更高的要求。
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機器人要像人類一樣測量、抓取、移動和躲避物體，需要對周圍世界的距離、形狀和厚度有高精度的感知，3D視覺芯片可以引導機器人完成上述復雜的自主動作，相當于機器人的“眼睛”和“大腦”。
近日，中科融合感知智能研究院(蘇州工業園)是有限的公司全球首款高精度3D-AI雙引擎SOC芯片(以下簡稱中科融合)已在國內某芯片代工廠進入收尾階段。該芯片將與已隨中科進入批量的MEMS微鏡3D結構光學芯片相結合，成為我國生產高精度機器視覺的“3D眼和腦”。
從原子的物理世界到0和1的數字世界，3D視覺“感知智能”技術是第一座橋梁。中國大規模增長的工業和消費市場對3D芯片的剛性需求也處于爆發前夕。
中科集成了這種具有自主知識產權的MEMS傳感芯片技術和新一代低功耗3D人工智能芯片引擎技術，填補了國內高精度3D視覺芯片的空白，將滿足3D芯片的巨大缺口，讓中國的制造、物流、安防、金融，甚至醫療等行業都用上國產的“3D眼睛和大腦”。
兩款芯片滿足中國“3D眼腦”需求
5G的未來在于“萬物互聯”。和人的五官類似，萬物互聯的機器必須通過各種傳感器來感知。在各種感官中，人類的“3D視覺”提供了我們關于世界的感官信息的70%以上。在智能制造、金融安全、混合現實等諸多新興領域，3D視覺芯片技術是核心基礎。根據國際知名調研公司Yole的報告，2023年，全球3D視覺產業規模將接近200億美元。
但所有高精度機器視覺系統的“3D視覺”入口都采用美國。德州工具公司100%壟斷DLP芯片技術(3D成像市場)作為3D動態結構光源。在過去的一年中，包括疫情期間的2020年第一季度，超過數十億的資金投入到智能機器視覺領域。如果沒有這個“DLP”芯片，以上所有的機器視覺設備都將“失明”，基于該技術的系統投資也將浪費。
還有美國NVDIA公司GPU芯片作為計算芯片，廣泛應用于3D建模和AI識別，讓機器變得“聰明”。如果沒有以上兩種芯片，機器就會像失去視力和大腦的人一樣“失靈”。
中科融合是3D視覺領域實現DLP芯片國產化的領導者。中國科學院首席執行官表示蘇州納米院AI實驗室主任王旭光表示，目前市場上還沒有專門針對3D的AI芯片，中科融合首次實現了一個AI-3D雙引擎SOC芯片的集成，在單個芯片中同時完成一個高精度的3D建模算法引擎和一個基于深度學習的智能引擎。
通過MEMS傳感芯片(眼睛)和超低功耗專用AI處理器(大腦)，實現高速高精度的3D重建和識別，完成從三維物理世界到三維數字世界的轉變。打通了從MEMS底層核心制造工藝、驅動控制技術到頂層核心架構、深度學習算法的全感知智能技術鏈。
直接控制MEMS，集成高精度動態結構光建模引擎和自主研發的NPU雙引擎SOC芯片，全球首款高精度3D-AI芯片不僅成本低，單價僅為國外同類指標產品的三分之一，功耗低至毫瓦。“插個充電寶就能跑了。”“同樣的高精度，DLP光機模塊就像一塊磚頭。我們的芯片模塊只有拇指大小，體積小，功耗低，這是通過技術的代差實現的?！?/p>
電子科技大學教授周軍一直專注于智能傳感算法和芯片的協同設計。在他看來，“人工智能芯片技術需要服務于應用場景，中國和中科院的融合。蘇州基于納米所的核心芯片技術，集成了自主研發的高精度MEMS微鏡芯片驅動、高精度3D建模算法引擎和基于深度學習的AI加速引擎，在國際上首次創新性地以芯片的方式實現AI芯片和高精度3D技術。而且這種高精度的3D智能視覺芯片完全國產，在機器視覺、生物識別、智能家居、自動駕駛、游戲、電影等許多需要3D建模和空間識別的應用場景中有著廣闊的應用空間。
填補了國內三維傳感芯片的空白
作為國內首家專注于“AI+3D”自主核心芯片技術的科技創新型企業，中科集成的創業歷史可以追溯到2006年成立的中國科學院。蘇州納米技術和納米仿生研究所。
2009年，國內第一代半導體芯片技術的開創者——中科院王守爵院士率先提出。蘇州納米研究所建立的高維仿生信息學實驗室是蘇州納米已經播下了人工智能的種子。
幾年之內，多位來自美國、日本、新加坡的海外華人博士加入納米所的芯片專業團隊，歷經7年，研發出包括工藝、驅動、算法、設計、光機電一體化等一系列擁有自主知識產權的技術。用王旭光的話來說，“這個團隊是從燒磚開始蓋房子的”。
2018年，在蘇州在工業園區管委會和清華蒂奇金融控股的共同支持下，中科融合正式成立?；趥鞲衅骱蜕疃葘W習的集成，以及芯片底層的硬技術，幫助國家實現了國產自主知識產權的MEMS微鏡芯片替代DLP芯片。
這是國內少有的橫跨AI芯片設計、算法、MEMS芯片技術的綜合性人才團隊。其中90%以上是R&D人員，平均擁有10年以上的芯片R&D經驗。依賴蘇州園區內頂級MEMS芯片代工線，公司擁有完備的光機電R&D實驗室、芯片組裝超凈實驗室、深度學習算法實驗室等完備的R&D條件。
據王旭光稱，大多數外國芯片成本低，精度低。有30-30萬個3D點云，類似于早期數碼相機的低分辨率?！岸覀儑鴥茸匝械男酒梢宰龅桨偃f以上的高精度3D點云，相當于直接到達了高分辨率3D相機時代。更重要的是，在提供如此高精度的同時，可以實現和低精度相機一樣的低成本和小尺寸。這是國外DLP芯片目前無法做到的?！?/p>
“作為產業鏈上游的基礎層技術制造商，我們將在5G時代為3D傳感設備賦能邊緣智能，推動智能3D產業鏈爆發100億美元規模，趕超國際頂尖水平?！蓖跣窆獗硎?，與此同時，經過數月測試的核心3D智能相機模組及相關產品已引入并應用于多家企業的物流分揀自動化機器和高精度醫學掃描設備，預計將于2020年第三季度正式上市。