文/VR陀螺 冉啟行

近期，現(xiàn)象級(jí) AI 眼鏡產(chǎn)品 Rokid Glasses 正式發(fā)售。國(guó)內(nèi)方面，京東平臺(tái)數(shù)據(jù)顯示，其銷量已突破 4000 臺(tái)；在海外市場(chǎng)，Kickstarter 眾籌活動(dòng)同樣吸引了超過(guò) 3500 名支持者，累計(jì)金額超 200 萬(wàn)美元，火爆程度可見(jiàn)一斑 。

Rokid Glasses 的迅速走紅，并非偶然。其背后是創(chuàng)始人祝銘明（Misa）極具感染力的演講所帶來(lái)的“破圈效應(yīng)” ，亦是 AI 大模型時(shí)代下 AI 眼鏡作為下一代計(jì)算平臺(tái)入口的“風(fēng)口概念” 。當(dāng)然，產(chǎn)品本身在輕量化設(shè)計(jì)、AI 功能實(shí)用性與交互體驗(yàn)上的深度優(yōu)化也發(fā)揮著重要的引流作用。

作為該產(chǎn)品最具創(chuàng)新的技術(shù)點(diǎn)之一，也是最為“矛盾”的一點(diǎn)：Rokid Glasses 在僅有 49 克的輕巧機(jī)身內(nèi)，只搭載了一塊容量為 210mAh 的電池，但官方卻宣稱，它能支持長(zhǎng)達(dá) 5-6 小時(shí)的連續(xù)音樂(lè)播放，或支持 4 小時(shí)的音頻通話。相對(duì)業(yè)內(nèi)不少產(chǎn)品而言，續(xù)航能力十分突出，那么在如此小的電池設(shè)計(jì)下，Rokid Glasses 是如何支撐起如此長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間的？今天，我們一同來(lái)「拆拆」看。

（注意：由于產(chǎn)品生產(chǎn)批次存在差異，且受供應(yīng)鏈配置調(diào)整等客觀因素影響，下文所提及的芯片、傳感器等核心組件的具體生產(chǎn)廠商，可能與不同批次的同型號(hào)產(chǎn)品存在不一致。因此，文中相關(guān)廠商信息僅以筆者所持有、測(cè)試的這款產(chǎn)品為基準(zhǔn)，僅供參考。）

Rokid Glasses宣傳海報(bào)

拆機(jī)Rokid Glasses，藏在49g機(jī)身下的秘密

對(duì)于一款旨在實(shí)現(xiàn)全天候佩戴的可穿戴設(shè)備而言，“輕量化”是設(shè)計(jì)的最高優(yōu)先級(jí)。Rokid Glasses 整機(jī)重量?jī)H為 49克，相比于傳統(tǒng)消費(fèi)電子產(chǎn)品大幅削減，這背后是對(duì)內(nèi)部空間利用和元器件選擇的極致考量。

通過(guò)拆機(jī)，我們發(fā)現(xiàn) Rokid Glasses 的鏡框大致可以分為三個(gè)部分，前置鏡框、AR光機(jī)+波導(dǎo)片和后端鏡框。產(chǎn)品采用了一拖二的 Micro-LED+衍射波導(dǎo)的光學(xué)方案，其 Micro-LED 光引擎主要在鏡框中央，單光機(jī)的設(shè)計(jì)一定程度上減少了產(chǎn)品體積，同時(shí)給左右鏡框留下配備攝像頭與 LED 提示燈的空間。據(jù)悉，其光學(xué)方案主要由深圳市光舟半導(dǎo)體與上海鯤游光電供應(yīng)。

圖源：VR陀螺

拆開(kāi)鏡腿，可以發(fā)現(xiàn)左右鏡腿內(nèi)部上分別集成了主板、電池單元、雙揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)陣列。其中，電池與主板類似大小，電池為鋰電池，額定容量為 210mAh，筆者拿到的這款產(chǎn)品的電池供應(yīng)商為重慶市紫建電子股份有限公司。

圖源：VR陀螺

主板是 Rokid Glasses 最核心的部分，上面有諸多傳感元器件和數(shù)據(jù)接口，包括來(lái)自美光的存儲(chǔ)芯片，以及最重要的高通驍龍 AR1 和恩智浦的 RT600 系列芯片組成的雙芯片架構(gòu)。

其中，驍龍 AR1 已是 AR 行業(yè)的“老熟人”，作為主控應(yīng)用處理器（AP），它是一顆專為智能眼鏡打造的 SoC。它負(fù)責(zé)處理所有高負(fù)載的任務(wù)，例如通過(guò)雙 ISP 處理 12MP 攝像頭拍攝的圖像和視頻，以及驅(qū)動(dòng) Micro-LED+光波導(dǎo)的顯示等。

而另一顆 RT600 系列芯片同樣不簡(jiǎn)單。據(jù)悉，RT600 系列產(chǎn)品共有 6 個(gè)產(chǎn)品編碼，Rokid Glasses 搭載的芯片為 MIMXRT685SFAWBR，片上 SRAM 為 4.5M，屬于晶圓級(jí)芯片級(jí)封裝，0.35 mm 間距，尺寸為 4.235mmx4.235mmx0.49mm ，適用于對(duì)尺寸敏感的消費(fèi)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

圖源：VR陀螺

相對(duì) AR1 而言，作為一顆跨界微控制器（MCU），RT600 的角色是“輔助核心”，專門(mén)承接那些需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行但計(jì)算負(fù)載相對(duì)較輕的任務(wù)，尤其是音頻相關(guān)的處理。其能夠在主芯片驍龍 AR1 處于深度休眠狀態(tài)時(shí)，以極低的功耗維持系統(tǒng)的“隨時(shí)喚醒”能力，持續(xù)監(jiān)聽(tīng)用戶的語(yǔ)音指令。同時(shí)，當(dāng)用戶需要長(zhǎng)時(shí)間聽(tīng)音樂(lè)、播客或進(jìn)行通話時(shí)，所有音頻解碼和播放任務(wù)都由這顆 MCU 接管。

正是通過(guò)將最常用、最耗時(shí)的音頻任務(wù)從高功耗的 AP 上剝離出來(lái)，交由超低功耗的 MCU 處理，Rokid Glasses 才得以在 210mAh 的電池限制下，實(shí)現(xiàn)了看似不可能的續(xù)航表現(xiàn)。

i.MX RT600：AI眼鏡的“輔助神器”

i.MX RT600 Crossover MCU 之所以能成為 AI 眼鏡的“輔助神器”，源于其獨(dú)特的內(nèi)部架構(gòu)和針對(duì)性的功能設(shè)計(jì)。具體來(lái)看，其采用雙核設(shè)計(jì)，配備了 Arm? Cortex?-M33 和 Cadence? Xtensa? HiFi4 音頻 DSP CPU。

• Arm Cortex-M33 CPU (最高300 MHz)：這是一個(gè)高效的控制核心，負(fù)責(zé)處理系統(tǒng)級(jí)的任務(wù)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)以及與主控 AP（驍龍AR1）之間的通信。如在待機(jī)模式下，整個(gè)系統(tǒng)由它維持最低限度的運(yùn)行，隨時(shí)準(zhǔn)備被喚醒。
• Cadence Xtensa HiFi4 DSP (最高600 MHz)：這是 RT600 的“王牌”。據(jù)介紹，DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）是專門(mén)為高效執(zhí)行數(shù)學(xué)密集型算法而設(shè)計(jì)的，而 HiFi4 則是一款業(yè)界領(lǐng)先的高性能音頻 DSP。相比于通用 CPU，它在執(zhí)行音頻編解碼、降噪等算法時(shí)，能效比更好。這正是 Rokid Glasses 能夠長(zhǎng)時(shí)間流暢播放高品質(zhì)音樂(lè)的核心所在。

除了強(qiáng)大的處理核心，RT600 還集成了豐富的外設(shè)和電源管理系統(tǒng)，使其更契合 AI 眼鏡的需求。該芯片支持多達(dá) 8 個(gè)通道的數(shù)字麥克風(fēng)接口，這對(duì)于通常需要搭載多個(gè)麥克風(fēng)以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)拾音的 AI 眼鏡而言至關(guān)重要。

RT600 支持多達(dá) 5 種功耗模式：Active（活動(dòng)）、Sleep（睡眠）、Deep Sleep（深度睡眠）、Deep Power Down（深度掉電）和 Full Deep Power Down（完全深度掉電）。在 AI 眼鏡待機(jī)時(shí)，RT600 可以進(jìn)入功耗極低的深度睡眠模式，僅保留語(yǔ)音活動(dòng)檢測(cè)（VAD）功能，一旦檢測(cè)到用戶的喚醒詞或物理按鍵激活，便能以微秒級(jí)的速度喚醒自身及主控 AP，同時(shí)最大限度地延長(zhǎng) AI 眼鏡的待機(jī)時(shí)間 。

恩智浦半導(dǎo)體官方的測(cè)試數(shù)據(jù)展示了 RT600 系列芯片在不同工作頻率下的核心功耗?？梢钥吹剑词乖?48 MHz 的活動(dòng)狀態(tài)下，其核心功率也僅為 4.795 毫瓦，這與動(dòng)輒數(shù)十毫瓦甚至百瓦級(jí)的應(yīng)用處理器形成了鮮明對(duì)比，可以說(shuō)是 AI 眼鏡的低功耗“輔助神器”。

雙芯設(shè)計(jì)異構(gòu)計(jì)算：AI眼鏡“續(xù)航焦慮”的終極解藥？

當(dāng)前，整個(gè) AI 眼鏡行業(yè)市場(chǎng)蒸蒸日上。不過(guò)，對(duì)于廠商而言，“續(xù)航焦慮”陰影依舊，它直接關(guān)聯(lián)了用戶體驗(yàn)與品牌形象。

然而，受限于輕量級(jí)的眼鏡產(chǎn)品形態(tài)，鏡腿內(nèi)部空間狹窄，無(wú)法容納大容量電池；同時(shí)，AI 眼鏡的高清影像拍攝與 AR 顯示也對(duì)核心處理器提出了一定技術(shù)要求。這些物理瓶頸共同導(dǎo)致了不少 AI 眼鏡 2-3 小時(shí)的續(xù)航短板。

面對(duì)這一行業(yè)通病，Rokid Glasses 所采用的“AP+MCU”雙芯設(shè)計(jì)，本質(zhì)上是一種成熟且高效的異構(gòu)計(jì)算策略。異構(gòu)計(jì)算的核心思想，就是在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)集成不同類型、不同架構(gòu)的處理器單元（如CPU、GPU、DSP、MCU、NPU等），讓每種單元處理其最擅長(zhǎng)的任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體能效的最優(yōu)化 。

然而，應(yīng)用處理器為峰值性能而生，即便在執(zhí)行簡(jiǎn)單任務(wù)時(shí)，其基礎(chǔ)功耗和系統(tǒng)開(kāi)銷也相對(duì)較高。而 MCU 則在處理待機(jī)、喚醒和音頻播放等長(zhǎng)時(shí)程、低負(fù)載任務(wù)時(shí)，功耗相比 AP 可以降低一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。這種“分工明確”的架構(gòu)，是當(dāng)前解決 AI 眼鏡續(xù)航痛點(diǎn)的最優(yōu)解。

除 Rokid Glasses 采用的 RT600 系列 MCU 外，事實(shí)上，恩智浦半導(dǎo)體新一代的 i.MX RT700 系列綜合能力更加突出，同樣適用于 AI 眼鏡。

i.MX RT700 不僅升級(jí)了主頻更高的 Cortex-M33 核心（最高325MHz）和更大的片上 SRAM（7.5MB），更重要的是，它首次集成了自家的 eIQ Neutron NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元）。這意味著，未來(lái) AI 眼鏡可以將更多的輕量級(jí) AI 推理任務(wù)（如更復(fù)雜的關(guān)鍵詞識(shí)別、簡(jiǎn)單的語(yǔ)音命令理解等）也卸載到這顆功耗更低的 MCU 上，進(jìn)一步減少喚醒主 AP 的頻率，從而實(shí)現(xiàn)更極致的續(xù)航。

在當(dāng)前技術(shù)階段，以 Rokid Glasses 為代表的雙芯片異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)，無(wú)疑是平衡 AI 眼鏡性能、功耗與體積這一“不可能三角”的最優(yōu)解。通過(guò)巧妙的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)，繞開(kāi)了單一芯片難以兼顧峰值性能和基礎(chǔ)功耗的物理瓶頸。

然而，芯片領(lǐng)域“分久必合，合久必分”的規(guī)律依然有效。對(duì)于 AI 眼鏡這樣“寸土寸金”的設(shè)備形態(tài)，單芯片解決方案必定是終極的演進(jìn)方向。核心還是看 Soc 如何通過(guò)工藝進(jìn)步，系統(tǒng)設(shè)計(jì)降低功耗，又或者是電池從材料上得到新的突破，使得容量再上一個(gè)梯級(jí)。

據(jù) VR陀螺獲悉，目前恩智浦半導(dǎo)體對(duì) AI 眼鏡板塊相當(dāng)重視，未來(lái)有可能推出 AI 眼鏡專用低功耗SoC，以滿足更多商業(yè)化落地需求。

AI 眼鏡的熱潮，也正反向推動(dòng)可穿戴半導(dǎo)體的進(jìn)步。