一颗光谱芯片的AI辉光
硬科技，是科技竞赛的焦点。其中，半导体芯片更是吸引了全国乃至全球民众的目光。
很少人知道，除了SoC 5G芯片、AI专用芯片这类“卡脖子”产品，还有一种半导体芯片也大有可为——光谱芯片。
在我们生活的物理世界中，光照射到物质上，就会形成特定的光谱。就像人的指纹一样，每种物质的光谱特征都是独特的，甚至一个农作物在不同生长阶段的光谱都不一样。通过光谱仪，可以拿到物体的光谱信息，用于研究分析。
而光谱芯片，实际上就是由千千万万个微型光谱仪组成的一个传感器sensor。借助半导体材料的光电效应，在一个方寸大小的芯片上，就能拿到以往靠光学精密仪器才能获取的光谱信息。
从实验室到田间地头，一颗光谱芯片的民用化之路，是与AI相映生辉的。本文就来聊一聊，让光谱技术走进消费级市场，AI究竟对一枚芯片做了什么。
科研级技术走向民用消费级市场，从来都是一件不容易的事。此前，光谱技术是一朵实验室里的“高岭之花”，在民用市场一直是空白。
有两个原因，限制了光谱技术的民用潜力：
一是用不起。传统光谱信息的采集，需要使用光谱仪器，体积庞大，价格高昂，动辄几万、十几万一台，不仅普通家庭用不起，农业等低利润行业也只能望而却步。
二是用不好。光谱分析以前主要用于实验室，研究场景很干净，信噪比很低。然而一旦用到民用市场，处于开放的环境中，会面临很多噪声，信噪比不好，直接影响到光谱信息的分析效率与精度。所以在民用场景下，实验室里采用的物理解决办法并没有太好的效果。
来到AI时代，AI技术与光谱芯片的相辅相成，终于让光谱技术和民用市场有了相遇的可能。
一方面，硬件负责调制，AI负责解调，解决了传统光谱分析“用不好”的问题。
光谱芯片的底层是CMOS，借助光谱调制技术，可以了解入射光场的光谱情况，然后再由AI算法进行数据处理与分析，并自动从光谱数据中提取特征，去除各种噪声，进行基线校正。所以，消费级设备所拿到的图像信息和光谱信息，其实是经由AI“算出来”的。
另一方面，光谱的物理信息+机器视觉的数字信息，共同投喂给AI，解决了行业智能化“用不起”的问题。
AI算法的性能表现十分依赖于数据规模与质量，而很多行业没有信息或信息微弱，不得不采用规模效应来提高模型性能，导致算力要求高、成本大。而光谱信息具有无损检测、高效精准的特性，有了光谱信息，可以简化模型，降低模型的复杂度，自然也就不需要过大的算力，从而减少应用部署的难度。
可以说，AI技术与光谱技术的交相辉映，为光谱芯片在消费级市场的广泛应用铺开了路。
光谱芯片的应用场景广阔，其中，消费电子领域的受众规模大、商业价值高，无疑是最具商用潜力的领域之一。目前，AI加持的光谱芯片，已经在消费电子领域市场探索出了不少应用场景：
1.高端手机。高端旗舰手机尤为重视成像功能，光谱芯片可以发出多种颜色的光线，为照明和显示领域提供更丰富的色彩选择和更高的色彩还原度。
2.智能家居。光谱芯片正逐步应用于智能家居产品，包括冰箱、扫地机器人、智能门锁、智能摄像头等。其中，冰箱可以基于光谱相机和AI模型，自动检测食材的新鲜度，提醒用户更换食材；投影仪利用光谱相机和颜色校正算法，解决墙面颜色导致的投影画面颜色失真问题；智能安防领域，利用光谱芯片对目标物体进行快速识别和追踪，由于光谱信息采集到的是纯物理信息，不容易被假头套、假面具所欺骗，打造出安全性更高的智能门锁；扫地机器人，利用光谱芯片+识别算法，精准判断出污渍情况、地板材质，智能调整清扫策略……
3.汽车电子。汽车智能化方兴未艾，其中智能座舱、智能驾驶，是车企较量的技术焦点。光谱芯片在这两个领域都能发挥作用。
在智能座舱，光谱相机可以感知到驾驶员的安全健康状况，提高车内安全性；在智能驾驶，光谱信息可以精准反映出路面障碍物的特征，比如泡沫、石头、路障等，判断策略完全不同，帮助智驾系统做出不同的判断策略。
4.低空经济。AI光谱相机+无人机，共同在低空拍照、摄影时获取更准确的颜色信息，带来更优质的拍摄效果。
5.其他。AI光谱芯片还可以与可穿戴设备结合，实现皮肤健康监测……
光谱芯片，不仅在消费电子市场潜力巨大，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，在B端行业市场中的应用价值也越来越高。
有机构预测，光谱芯片产业的产业规模大约在百亿到千亿，但从设计、流片到量产、最终商用，中间有很长的周期和不确定性，一颗AI光谱芯片要经历哪些考验呢？
吉林求是光谱的负责人告诉我们，它们在2017探索出了“OCF光谱调制+算法解调”的技术创新，2019年就第一颗光谱芯片就流片成功，如今已经与国内头部手机厂商、家电企业达成了合作。与AI的结合，也是公司的重点布局方向。
淬炼一颗AI光谱芯片，首要难题就是资金。
芯片半导体领域是典型的资源密集型产业，十分依赖资金与人才，创新风险又很高。因此民间资本大多不敢投，以前主要依靠政府补贴、项目制。求是光谱成立之后，相继获得了中科创星、吉林省科投、长兴基金等产业基金的投资，让初创企业不用为资金发愁。
然后是数据。
光谱数据源自物理世界，采集难度大、成本高，业内已有的开源数据集根本不够用，大多数都要自己从头采集。目前，求是光谱在开发光谱芯片、光谱技术行业解决方案的过程中，根据项目需求，逐步采集了大量光谱数据，来进行模型训练。未来还需要进一步采集南方地区、极端环境、沙尘天气等数据，预计数据规模会是现在的4-5倍。
数据规模增大之后，随之而来的就是算力挑战。
以前该公司使用自己购买的海外N卡自建算力，价格昂贵、维护困难，遇到问题比如显存小、掉显卡等解决不了，十分影响研发效率。后来当地的数字基础设施有所升级，有了本省第一座AI算力中心。接入长春算力中心的算力服务之后，多任务并行开发不用排队。以前模型在N卡上做一次调优，需要2～3天时间，如今当晚挂上去，第二天早上就能返回结果，对研发效率有了很大的提升。
不过，制造环节并没有太大的挑战了。据负责人透露，光谱芯片主要集中在28nm、40nm、55nm等成熟制程，国内制造能力能够支撑光谱芯片的规模化量产。所以，2019年光谱芯片流片成功，很快就进入到商用阶段，如今大众已经能够在头部手机厂商的手机中，感受到光谱芯片带来的更逼真的成像效果。
从这个角度看，一张可商用的AI光谱芯片，背后是科创投资模式的革新、半导体和光学产业能力的不断夯实，以及数字基础设施的升级。硬科技的突破，从来不是一蹴而就的，而是根深叶茂后的瓜熟蒂落。
当AI的辉光，洒落在一枚光谱芯片上，数字世界与物理世界的融合就多了无数种可能性。
原文标题 : 一颗光谱芯片的AI辉光
（来源：维科网）
相关推荐
-
国产存储巨头，拟投资349亿元扩产
9月28日晚间，长鑫科技发了一则重要公告，大体内容是在当天董事会上通过一项议案，打算把180亿元超募资金，投到两个新项目上。 公司拟使用130 亿元超募资金投建技术研发项目；同时以增资 + 借款的形式
-
企业级AI智能体怎么落地？金秋10月，深圳有答案！
企业级AI智能体怎么落地？金秋10月，深圳有答案！ 近期，AI 进千行百业在一路铺开，从办公到制造，好像哪里都能塞进去一个AI智能体。热度涨得快，退得也快。等这一波热闹过去，问题集中暴露出来，工具调用
-
保利物业携手海康威视 以AI大模型打造智慧小区管理新模式
传统小区管理长期依赖人工巡检、被动响应的运营模式，园区安防排查、设备运维、业主服务等各项工作，高度依靠人力值守跟进。人工巡查存在覆盖盲区、排查效率有限等痛点，不仅增加运维压力，也难以全方位保障社区居住
-
AI时代，独立思考和原创知识更有力量
人工智能时代，跨界人才怎么培养？知识还是不是力量？9月19日，《知识就是力量》创刊70周年活动圆桌对话现场，主持人抛出了这些直接的问题。对此，植物病理学藻类学家、中国科学院院士赵进东，化学工程专家、中
-
阿里巴巴，最新AI芯片亮相
维科网9月22日消息，9月22日上午，杭州国际博览中心，2026云栖大会上，阿里巴巴CEO吴泳铭上台，抛出了一个机器智能的新说法。他把AI模型、AI芯片、AI云说成机器智能时代的三大基石，表态阿里会坚
-
AI系统可快速精准匹配X光与三维扫描图像
手术中的二维X光图像与术前三维CT或磁共振成像（MRI）如何快速“对上”？美国麻省理工学院等机构科学家开发的人工智能（AI）系统“xvr”给出了新方案。该系统可针对患者进行个性化适配，在数秒内将术中X
-
AI为珍稀鸟儿“上户口”
初秋的南京绿水湾国家城市湿地公园万木葱茏，植被茂密的林间，一台AI声纹监测设备挂在树上，静静“聆听”树林的“密语”。“这台设备集成了高灵敏度音频采集与抗干扰处理技术，能在复杂野外环境中自动剔除风雨声、
-
我国首款藏语多语言全模态AI输入法发布
9月20日，在青海师范大学教师教育高质量发展暨建校70周年大会科研成果展示环节，我国首款藏语多语言全模态AI输入法——智达AI输入法及配套藏文字体集正式发布。据悉，近年来，青海师范大学藏语智能全国重点
-
约五分之一英国成年人使用AI获取新闻
英国通信管理局9月15日发布的一项调查显示，约五分之一的英国成年人过去一个月曾使用人工智能（AI）应用或服务获取新闻，其中ChatGPT是使用最广泛的相关AI工具。英国通信管理局当天发布的《2026年
-
AI系统可让3D打印实现同步质检
美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究人员开发出一种利用摄像头和人工智能（AI）检测3D打印质量的系统，在打印过程中，3D打印机可逐层“检查”自己制造的零部件，并及时发现断丝、尺寸异常等细微缺陷。研究人员表
