腦機(jī)接口芯片企業(yè)神芯科技(海南)有限公司(以下簡稱“神芯科技”)近日完成數(shù)千萬元天使+輪融資,中贏創(chuàng)投、元航資本、天鷹資本作為新股東入局,啟迪之星、水木清華校友種子基金等老股東持續(xù)追加投資。
本輪融資將主要用于下一代芯片研發(fā)和現(xiàn)有產(chǎn)品迭代,進(jìn)一步完善封裝測試、可靠性驗(yàn)證及規(guī)模化交付能力,同時(shí)加強(qiáng)硬件模塊、軟件工具和客戶技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)建設(shè)。
腦機(jī)接口最受外界關(guān)注的,往往是患者控制機(jī)械臂、意念打字等終端進(jìn)展。但當(dāng)國內(nèi)侵入式腦機(jī)接口企業(yè)從原理樣機(jī)進(jìn)一步走向動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、長期植入驗(yàn)證和產(chǎn)品定型,一個(gè)更靠近產(chǎn)業(yè)鏈上游的問題開始浮現(xiàn):國產(chǎn)神經(jīng)芯片不僅要解決“有沒有”,還要回答能否穩(wěn)定供貨、持續(xù)迭代,并真正進(jìn)入下游產(chǎn)品。
神芯科技正是從這一環(huán)節(jié)切入。
神芯科技于2024年落地三亞崖州灣科技城高新區(qū),由海南大學(xué)腦機(jī)芯片神經(jīng)工程團(tuán)隊(duì)產(chǎn)學(xué)研孵化,主要研發(fā)神經(jīng)信號(hào)采集、神經(jīng)調(diào)控等腦機(jī)接口專用芯片及模塊,同時(shí)提供芯片定制化服務(wù)。
其創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)覆蓋芯片設(shè)計(jì)、神經(jīng)工程、系統(tǒng)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)運(yùn)營等多個(gè)環(huán)節(jié)。創(chuàng)始人殷明為清華大學(xué)本碩、美國北卡羅來納州立大學(xué)博士,曾任美國布朗大學(xué)博士后、助理教授及Blackrock Neurotech高級(jí)工程師,目前擔(dān)任海南大學(xué)教授、腦機(jī)芯片神經(jīng)工程團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人,擁有20余年腦機(jī)接口芯片及器件研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
聯(lián)合創(chuàng)始人郭哲杉為浙江大學(xué)博士、美國明尼蘇達(dá)大學(xué)博士后,長期從事神經(jīng)調(diào)控和腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用研究;聯(lián)合創(chuàng)始人王嘯為長春理工大學(xué)博士、博士后,擁有十余年項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)管理及電子系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn),曾主持多項(xiàng)國家級(jí)項(xiàng)目。
依托三位創(chuàng)始人的產(chǎn)學(xué)研與產(chǎn)業(yè)運(yùn)營復(fù)合型優(yōu)勢,團(tuán)隊(duì)打通從芯片設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證全鏈條,公司侵入式腦電采集、神經(jīng)調(diào)控芯片已實(shí)現(xiàn)批量供貨,服務(wù)超過40家下游客戶。
腦機(jī)接口走出實(shí)驗(yàn)室
神芯完善“讀、寫、傳”芯片布局

“腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程已完成從概念到驗(yàn)證的階段,目前正處在從單點(diǎn)實(shí)驗(yàn)成果向規(guī)模化量產(chǎn)轉(zhuǎn)化的核心階段,可以說目前整個(gè)產(chǎn)業(yè)還處于爆發(fā)早期”。
神芯科技聯(lián)合創(chuàng)始人郭哲杉表示,基礎(chǔ)科學(xué)和工程原型已經(jīng)跨過最初“能不能做”的階段,但距離長期穩(wěn)定、成本可控、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和更大規(guī)模應(yīng)用,仍有相當(dāng)距離。
過去五年,腦機(jī)接口多個(gè)環(huán)節(jié)都在同步推進(jìn)。郭哲杉認(rèn)為,芯片通道數(shù)和能效提升、柔性電極和植入工藝演進(jìn)、解碼算法進(jìn)步,以及產(chǎn)業(yè)鏈和相關(guān)規(guī)范逐步形成,共同推動(dòng)了行業(yè)向前發(fā)展。
變化也開始沿著產(chǎn)業(yè)鏈向上游傳導(dǎo)。隨著部分下游企業(yè)從科研原型走向產(chǎn)品開發(fā),對(duì)芯片的要求正在從單一性能指標(biāo),轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性、交付能力和持續(xù)迭代。
“現(xiàn)在下游企業(yè)最希望上游解決的問題,已經(jīng)從最開始的‘有沒有國產(chǎn)芯片’,轉(zhuǎn)向‘能不能穩(wěn)定、快速地做成產(chǎn)品’?!?/p>
郭哲杉表示,隨著國內(nèi)侵入式腦機(jī)接口企業(yè)從原理樣機(jī)進(jìn)一步走向動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、長期植入驗(yàn)證和產(chǎn)品定型,對(duì)芯片性能一致性、供應(yīng)穩(wěn)定性和持續(xù)迭代能力的要求也會(huì)隨之提高。
目前,神芯科技此前推出的腦電采集芯片和神經(jīng)調(diào)控芯片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量供貨,服務(wù)超過40家下游客戶,其中包括30余家腦機(jī)接口行業(yè)企業(yè),以及10余家高校和科研院所。
在已有產(chǎn)品基礎(chǔ)上,神芯正在推進(jìn)一款1024通道神經(jīng)信號(hào)采集與無線傳輸一體芯片。
相比通過多顆芯片分別完成采集和傳輸,神芯將1024通道神經(jīng)信號(hào)采集與無線傳輸集成到單顆芯片中。
據(jù)創(chuàng)始人殷明介紹,該芯片整體功耗控制在18mW以內(nèi),面積也控制在8*8mm左右,可以做到千通道場電位及單神經(jīng)元數(shù)據(jù)同步采集及無損傳輸。
目前該芯片已完成流片,正在進(jìn)行封裝測試,下個(gè)月起將向重點(diǎn)客戶開放測試。
“據(jù)我們目前能夠查到的商業(yè)化的芯片,還沒有能夠在這么低的功耗下,做到千通道級(jí)別的寬頻帶數(shù)據(jù)采集?!币竺髡f。
除采集與無線傳輸一體芯片外,神芯還在推進(jìn)原位采集刺激閉環(huán)芯片。目前,該產(chǎn)品已經(jīng)迭代至第二代,部分客戶已經(jīng)開始使用。
從功能上看,1024通道新品覆蓋神經(jīng)信號(hào)的“讀”與“傳”,原位采集刺激閉環(huán)芯片則覆蓋“讀”與“寫”。兩條產(chǎn)品線共同構(gòu)成神芯在“讀、寫、傳”三個(gè)方向上的產(chǎn)品布局。
王嘯表示,連續(xù)兩代產(chǎn)品迭代和客戶使用,也在幫助公司積累工程數(shù)據(jù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
“通過客戶實(shí)際使用持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品,也是在積累這些關(guān)鍵的工程數(shù)據(jù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。”
對(duì)于尚處產(chǎn)業(yè)化早期的腦機(jī)接口行業(yè)而言,這些來自真實(shí)系統(tǒng)的反饋,也將影響芯片后續(xù)的功能定義和迭代方向。
基于這一產(chǎn)業(yè)階段和自身定位,神芯目前并不直接進(jìn)入醫(yī)療終端,而是聚焦上游芯片和關(guān)鍵模塊,并通過服務(wù)腦機(jī)接口企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)完成產(chǎn)品驗(yàn)證。
郭哲杉解釋,醫(yī)療終端涉及臨床方案、注冊、質(zhì)量體系等更長的產(chǎn)業(yè)鏈條,公司現(xiàn)階段還是計(jì)劃將主要資源投入至芯片及關(guān)鍵模塊的研發(fā)當(dāng)中,將現(xiàn)有芯片不止做到“能用”,還要做到“好用”。
中長期仍將與醫(yī)院及醫(yī)療器械企業(yè)合作,為下游提供芯片、關(guān)鍵模塊及配套服務(wù)。
從科研級(jí)平臺(tái)到下一代系統(tǒng)
神經(jīng)芯片競爭正在換擋
長期以來,國內(nèi)腦機(jī)接口部分關(guān)鍵芯片存在進(jìn)口依賴。這種供給不足在侵入式腦機(jī)接口領(lǐng)域更加直接。郭哲杉告訴我們,直到近一兩年,國內(nèi)企業(yè)能夠選擇的成熟芯片仍然有限。
正是在這樣的背景下,神芯科技選擇從上游神經(jīng)芯片切入。
但對(duì)神芯而言,國產(chǎn)化并不只是圍繞現(xiàn)有海外產(chǎn)品提供一款功能相近的替代方案。
在神芯看來,過去十多年,現(xiàn)有商業(yè)化神經(jīng)接口芯片為侵入式腦機(jī)接口科研和早期工程驗(yàn)證提供了成熟工具,并支撐行業(yè)從基礎(chǔ)研究走向原型開發(fā)。
變化在于,科研階段和下一代長期植入式系統(tǒng),對(duì)芯片的要求并不完全相同。
郭哲杉解釋,科研設(shè)備通??梢越邮芡獠抗╇?、有線連接以及多芯片組合,但當(dāng)腦機(jī)接口從數(shù)十、百級(jí)通道向千級(jí)通道演進(jìn),并進(jìn)一步走向無線化、閉環(huán)和長期植入,通道擴(kuò)展帶來的功耗、體積、熱管理和數(shù)據(jù)傳輸壓力也會(huì)同步上升。
在這種情況下,芯片的通道規(guī)模、功耗、集成度,以及實(shí)時(shí)處理和傳輸能力,正在成為影響下一代腦機(jī)接口系統(tǒng)能力提升的關(guān)鍵因素。
對(duì)于上游企業(yè)而言,這意味著競爭不只是提供一款可以替代進(jìn)口產(chǎn)品的國產(chǎn)器件,而是能否圍繞新的系統(tǒng)需求,開發(fā)高通量采集、低功耗無線傳輸和采集刺激閉環(huán)等新的芯片架構(gòu)及產(chǎn)品方案。
前文提到的兩條產(chǎn)品路線,正對(duì)應(yīng)這一變化:1024通道采集與無線傳輸一體芯片處理“讀與傳”的協(xié)同,第二代原位采集刺激閉環(huán)芯片處理“讀與寫”的協(xié)同。它們共同構(gòu)成神芯面向下一代植入式腦機(jī)接口的底層架構(gòu)嘗試。
目前,神芯科技此前推出的腦電采集芯片和神經(jīng)調(diào)控芯片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量供貨,產(chǎn)品應(yīng)用于神經(jīng)電生理研究、動(dòng)物在體實(shí)驗(yàn)及相關(guān)設(shè)備開發(fā)等場景。對(duì)神芯而言,這些產(chǎn)品的客戶使用和交付經(jīng)驗(yàn),也為下一代芯片架構(gòu)的驗(yàn)證和迭代提供了基礎(chǔ)。
國產(chǎn)化確實(shí)為神芯帶來了成本、交付和服務(wù)響應(yīng)上的優(yōu)勢,但在郭哲杉看來,更重要的價(jià)值是讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠與下游客戶共同完成產(chǎn)品定義。
腦機(jī)接口仍處于快速迭代階段,不同客戶在通道規(guī)模、功耗、通信和刺激方式上存在差異,本土研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以更快進(jìn)入調(diào)試、驗(yàn)證和版本迭代,并將真實(shí)使用反饋帶回下一代芯片設(shè)計(jì)。
這也意味著,神芯希望將國產(chǎn)腦機(jī)芯片的價(jià)值,從解決“有沒有”和供應(yīng)安全,進(jìn)一步延伸至參與下一代產(chǎn)品能力的定義。
神芯的產(chǎn)品路線也與團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷有關(guān)。殷明除長期從事腦機(jī)接口芯片、無線可植入式神經(jīng)記錄和刺激系統(tǒng)研究外,還有約十年的海外產(chǎn)業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷,參與過從芯片研發(fā)到工程驗(yàn)證和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的完整過程。
除產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)外,神芯還依托海南大學(xué)合作使用三亞當(dāng)?shù)氐姆侨遂`長類模式動(dòng)物研究基地。郭哲杉介紹,該平臺(tái)能夠開展腦機(jī)接口相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn),使芯片、器件和模塊較快進(jìn)入實(shí)際系統(tǒng)驗(yàn)證,并將結(jié)果反饋至下一輪產(chǎn)品迭代。
郭哲杉將本輪融資的核心邏輯概括為,“把已經(jīng)完成的技術(shù)驗(yàn)證和初步產(chǎn)品化,推進(jìn)到更高通量的代際產(chǎn)品、規(guī)模交付和更廣泛的客戶驗(yàn)證階段?!?/p>
融資后,神芯將繼續(xù)推進(jìn)下一代芯片研發(fā)和現(xiàn)有產(chǎn)品迭代,完善封裝測試、可靠性驗(yàn)證和規(guī)模交付能力;近期重點(diǎn)之一,是完成1024通道采集與無線傳輸一體芯片的封裝測試和客戶試用。
腦機(jī)接口的下一場競爭,是工程化
王嘯認(rèn)為,神經(jīng)芯片并不完全遵循GPU依賴先進(jìn)制程和規(guī)模算力的發(fā)展路徑,其核心競爭力更多來自模擬與數(shù)字混合信號(hào)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)級(jí)協(xié)同,以及長期應(yīng)用迭代。海外企業(yè)在人體實(shí)驗(yàn)、資本投入和全球傳播方面起步更早,但中國也擁有較為完整的電子制造產(chǎn)業(yè)鏈、較快的工程迭代速度,以及不斷擴(kuò)大的客戶和應(yīng)用生態(tài)。
“上游芯片企業(yè)能夠和客戶在產(chǎn)品定義、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中持續(xù)協(xié)同,就有機(jī)會(huì)更早獲得真實(shí)反饋,形成難以通過單一參數(shù)復(fù)制的工程經(jīng)驗(yàn)和產(chǎn)品壁壘?!?/p>
對(duì)神芯而言,本輪融資將推動(dòng)已有技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)一步走向客戶驗(yàn)證與規(guī)模交付。未來,公司希望依托高通量、低功耗、無線傳輸和采集刺激閉環(huán)等芯片能力,進(jìn)入更多下游產(chǎn)品的長期供應(yīng)鏈,并在下一代腦機(jī)接口芯片競爭中占據(jù)一席之地。