重生:我的腦機介麵橫掃科技圈 第6章 功耗枷鎖與極限壓縮
吳坤的動作快得驚人。幾乎是當天下午,他就吭哧吭哧地搬來了兩個大紙箱,重重地放在林燁的櫃台上,濺起一片灰塵。
“喏,燁子,十台最新款的‘雷霆一號’!咱自家廠子裡價效比最高的機子!”吳坤拍著紙箱,臉上洋溢著投資人的興奮,“配件和錢我都給你了,哥哥我可就等著你的好訊息了!三天,對吧?”
送走摩拳擦掌的吳坤,林燁看著那十台包裝嶄新、塑料感十足的山寨安卓手機,以及角落裡那堆用五千定金換來的、勉強夠做十套指環的“優質”元件,感到了前所未有的壓力。
承諾已經做出,他沒有退路。
他立刻投入工作,準備先組裝一個指環樣機,與一台新手機進行配對測試。
焊接,除錯,刷入基礎韌體……有了第一次的經驗,整個過程熟練了許多。然而,當第一個為批量生產而製作的指環完成,並開始進行長時間穩定性測試時,一個被他之前忽略的、致命的問題,如同冰山般浮出了水麵。
耗電量太大了!
那節全新的cr2032紐扣電池,在指環保持藍芽連線並進行持續訊號采集和傳輸的狀態下,僅僅支撐了不到一個小時四十分鐘,電壓就驟降到無法工作的水平!
林燁的心瞬間涼了半截。
這續航能力,彆說當商品賣了,連做個像樣的演示都勉強!難道讓使用者每隔一個多小時就拆開指環換一次電池?這體驗簡直是災難性的!
商品化的大門,似乎被這道沉重的“功耗枷鎖”狠狠關上了。
與此同時,他清點了一下剩餘的現金。購買十套指環元件(藍芽模組、精密電阻運放、電池等)幾乎花光了那五千定金,現在他全身隻剩下幾十塊錢,連吃飯都快成問題。
成本!功耗!
兩座大山,死死地壓在他的肩上,幾乎讓他喘不過氣。
不行!絕對不能倒在這裡!
林燁的眼睛因焦慮和缺乏睡眠而布滿血絲,他猛地灌了一口涼水,強迫自己冷靜下來。
必須解決功耗問題!還必須把成本壓下去!
他再次閉上眼睛,意識不顧一切地沉入那浩瀚的【超維記憶庫】。這一次,他的目標明確而殘酷——不是尋找更先進的技術,而是尋找如何給現有技術“瘦身”、“閹割”到極致的方法!
【嵌入式係統低功耗設計】、【藍芽4.0協議棧功耗優化】、【模擬前端電路功耗控製】、【機器學習模型輕量化壓縮】……
無數相關的知識光團被強行點亮,龐雜的資訊流再次衝擊他的大腦!
“呃!”太陽穴的刺痛感瞬間變得尖銳無比,如同有燒紅的鐵釺狠狠刺入,讓他忍不住發出一聲痛苦的悶哼,身體都搖晃了一下。
但他沒有停止!咬著牙,忍受著這彷彿靈魂被撕裂的痛楚,在知識的海洋裡瘋狂搜尋著任何可能降低功耗的蛛絲馬跡!
有了!
【動態電壓頻率調節(dvfs)】!可以降低處理器核心電壓和頻率來省電,但會犧牲計算效能!
【間歇工作模式】!讓采集電路和藍芽模組大部分時間處於休眠狀態,隻在需要時極速喚醒,但這需要對演算法排程進行大改!
【演算法模型剪枝與量化】!將那個微型神經網路裡不重要的連線和引數去掉,將高精度計算轉換為低精度計算,但這肯定會降低識彆率!
每一個方案,都意味著要在效能和功耗之間做出痛苦的權衡!
還有成本!
【2540藍芽模組太貴,能否用更便宜的?不行,協議棧和功耗是瓶頸…】
【lmv358運放能否換成更便宜的國產型號?噪聲會增大,需要重新調校濾波引數…】
【電路板設計能否進一步簡化?減少過孔,優化布線,降低阻抗帶來的損耗…】
他的大腦像是一台超負荷執行的超級計算機,同時進行著硬體設計優化、軟體演算法重構、成本覈算等多執行緒任務!
汗水再次濕透了他的衣服,手指因為精神的高度集中和身體的痛苦而微微顫抖。櫃台角落裡那三個冷硬的饅頭,他早已忘了吃。
他拿起筆,在草稿紙上瘋狂地演算,畫著新的電路圖,編寫著新的驅動排程程式碼。
一次又一次地嘗試,一次又一次地失敗。
每一次微小的改動,都可能引發新的問題。
功耗下降一點,延遲就增加一些。
成本降低一點,識彆率就波動一下。
這是一個在刀尖上跳舞的極限挑戰,是對他技術功底和意誌力的雙重考驗。
不知道經曆了多少次痛苦的迭代,窗外天色黑了又亮。
當黎明的曙光再次透過卷簾門的縫隙照射進來時,林燁幾乎虛脫地癱倒在椅子上,眼前陣陣發黑,大腦像是被掏空了一般,隻剩下麻木的刺痛。
在他的麵前,擺放著兩個截然不同的指環。
一個是之前做的原型機,效能相對較好,但續航血崩。
另一個,則是他嘔心瀝血一夜、經過無數次“閹割”和“優化”後的——量產試用版。
它看起來甚至比原型機還要簡陋一點,用的藍芽模組是更便宜的型號,運放換成了國產的,電路板佈局更加緊湊,甚至用了更細的漆包線。
林燁顫抖著手,拿起那顆為量產版準備的、全新的cr2032電池,塞進了電池倉。
然後,他啟動了長時間續航測試。
時間一分一秒地過去。
林燁的眼睛死死盯著萬用表上顯示的電壓讀數,心臟幾乎要跳出胸腔。
一小時……
兩小時……
四小時……
六小時……
八小時!
當指標緩慢但堅定地滑過八小時的刻度線,電壓終於跌落至臨界點,指環的指示燈閃爍了幾下,熄滅了。
成功了!
續航達到了八小時!待機時間甚至能超過二十四小時!
雖然在這個過程中,他監測到指環的響應延遲從原來的200毫秒左右增加到了接近400毫秒,識彆率也從最初的95%以上下降到了85%左右,偶爾會出現誤識彆。
但是,它最基本、最核心的“隔空輸入”功能,完好地保留了下來!
八小時的續航,雖然依舊不算理想,但已經從一個完全不可用的笑話,變成了一個勉強可以接受的缺點!足夠支撐一天的基礎演示和體驗了!
緊接著,他強撐著精神,覈算了這新版指環的物料成本。
藍芽模組(國產相容):
運放(國產):
電阻電容(普通精度):
pcb(自己手工刻蝕):
電池、塑料環、線材……
所有加起來——四十八塊七毛錢!
單套硬體成本,成功被壓縮到了五十元以內!
噗通!
林燁再也支撐不住,直接從椅子上滑落,一屁股坐倒在地板上,背靠著冰冷的櫃台壁。
極度的疲憊如同潮水般將他淹沒,但一股巨大的、劫後餘生般的成就感,卻在他心中洶湧澎湃!
他做到了!
在幾乎為零的資金和極其有限的條件下,他憑借著【超維記憶庫】和頑強的意誌,硬生生地將一個實驗室級彆的原型,“閹割”優化成了一個勉強能夠商品化的試用產品!
他打破了功耗的枷鎖!
他壓縮了成本的壓力!
儘管它不完美,甚至有些粗糙和笨拙。
但它是希望的火種,是真真切切可以被握在手中、能夠產生商業價值的——第一塊基石!
林燁坐在地上,看著窗外越來越亮的天空,聽著電子城外漸漸響起的喧囂,嘴角艱難地向上扯出一個疲憊到極點,卻無比燦爛的笑容。
他知道,最艱難的第一道坎,他邁過去了。
接下來,就是批量生產的挑戰。