神芯科技连发两款“脑机接口芯片”,打破进口依赖!

11月13日,第五届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛在海口举行。海南大学教授、神芯科技(海南)有限公司(以下简称“神芯科技”)创始人殷明披露了其团队在植入式脑机接口芯片领域的最新进展:一款实现原位闭环采集与刺激的迭代芯片,将采集到刺激的切换时间压缩至0.5毫秒以内;另一款面向未来千通道数据需求的采传一体芯片,在集成无线传输功能的情况下功耗控制在18毫瓦,体积与功耗指标均指向植入式场景的长期安全诉求。

国产脑机芯片存在三大短板

从20世纪70年代的科学研究落地,到严肃医疗中的神经调控,再到近五年向教育、消费电子等领域的拓展,脑机接口技术已被视为“下一代人机交互”技术。2020年Neuralink的猕猴脑控实验与2024年初的首例临床植入,让这一赛道备受外界关注。

殷明透露,国外已有累计27例患者植入脑机接口,国内多家企业也在积极推进临床,目前已经有接近200例。而且,博睿康还拿下了国内首个脑机接口三类临床证明。显然,国内在脑机接口技术临床进展上相比国外并不落后。

拆解全植入式脑机接口(BCI)系统来看,从外部的陶瓷/金属封装、无线供能与电池,延伸到植入脑部的柔性电极与硬质电极,整个系统高度集成。而在这条复杂的信号通路上,最核心的枢纽正是“采集/刺激一体芯片”——它承上启下,负责将电极捕捉到的微弱神经信号进行采集,并向下输出精准的刺激指令,可以说是整个植入体名副其实的“心脏”。

值得注意的是,在政策端,国家“十五五”规划也将脑机接口列入六大未来产业,海南“十五五”规划亦将其纳入战略框架中的新未来产业方向,其中脑机接口芯片是重中之重。七部委联合印发的行动方案也明确要求突破关键的脑机接口芯片。

殷明在演讲中也指出了国内在脑机接口芯片上三大结构性短板:当前植入式脑机接口信号采集芯片严重依赖美国Intan公司芯片(市占率超90%);行业需求已飙升至1000+通道级别,而国内主流现状仍停留在64通道;美国Cirtec公司刺激调控类芯片对华禁售;无线传输环节缺乏成熟的低功耗专用解决方案。另外,从信通院的《2025脑机接口行业报告》披露的国内企业在脑机接口产业的分布看,国内上游企业仅占全链条的8%,芯片企业更为稀缺。

这种强烈的国内脑机接口政策利好与技术短板的落差,精准勾勒出了当前中国脑机接口产业“下游火热、上游空虚”的真实切面。

读写传全栈自研:用硬核数据对标国际巨头

对此,神芯科技定位于自主研发国内存在短板的脑机接口芯片,主要布局高通量神经记录芯片、高自由度神经调控芯片、超低功耗高带宽无线传输芯片,以推动脑机接口芯片的国产替代。殷明说,“我们的团队和神芯科技主要瞄准的就是这些挑战。”

比如,在信号采集方面,神芯科技此前已经推出了128通道神经信号采集芯片(SX-R128S4)。在芯片面积与Intan芯片相当的情况下,神芯产品的通道数是其2倍,而功耗仅为对方的七分之一,实现了“体积相同、性能翻倍、功耗骤降”。

在刺激调控领域,神芯科技自研的32通道神经调控芯片(SX-S32)同样表现优异,不仅通道数追平了对华禁售的Cirtec同类产品,面积缩小至对方的五分之一,且最大刺激电压达到Cirtec的2.5倍,这意味着在相同体积下,神芯芯片能够提供更强、更有效的神经调控能力。

针对植入式设备最棘手的无线传输难题,神芯科技亮出了高速率低功耗无线传输芯片(SX-WD60)。殷明指出,传统的低功耗蓝牙或星闪(NearLink)模式在传输速度与功耗上难以兼顾,而SX-WD60不仅在功耗上低于这两者,其传输速度更是达到了星闪低功耗模式的5倍、蓝牙的52倍,完美契合了脑机接口海量神经数据高速回传的需求。

在此次会议上,神芯科技还带来了一款实现原位闭环采集与刺激的迭代芯片,以及一款面向未来千通道数据需求的采传一体芯片。

全新闭环采集与刺激一体芯片:切换只需0.5毫秒

神芯科技带来的第一款产品,是已迭代至第四代的原位闭环采集刺激一提芯片。64通道设计,每个通道同时集成采集与刺激模块,核心指标在于“读写切换”的速度。

“要做闭环脑机接口,只有采集到刺激的闭环时间足够短,才能产生自然神经系统的闭环反馈,”殷明在演讲中解释了这一参数的临床含义。传统开环刺激只能在脊髓损伤平面施加固定电脉冲,而快速闭环使得“脊髓桥接”成为可能——在损伤平面之上采集意图信号,在平面之下施加调控刺激,利用神经系统的可塑性辅助康复。

神芯科技的小鼠载体实验的数据支撑了这一设计。殷明展示了原始测量波形:采用威斯电子阵列,刺激参数为±100微安、200微秒脉宽,多通道独立刺激控制下,采集与刺激之间的切换实际落在0.5毫秒以内。每个通道的刺激参数可独立配置,验证了多通道闭环调控的可行性。

1024通道采传一体芯片:功耗全球最低

随着脑机接口的解码能力提升,正面临与早期AI相似的“数据饥渴”——需要大量、高精度、高准确度的神经数据来训练和泛化解码模型。

因此,神芯科技带来了1024通道采传一体芯片R1024,具备超高密度、超低功耗、完整原始数据、实时无损传输特性。即便是集成无线传输后,整体功耗也仅18毫安,号称“全球最低功耗”。并且芯片的尺寸仅7.94mm×8.51mm,小体积优势可以降低植入式场景的热损伤风险控制。

据殷明透露,该芯片目前处于β测试阶段,正送往各下游应用端进行适配验证。测试环节覆盖了带宽、电极阻抗等植入式必备功能。

在通信模式方面,R1024通信模式支持单线、红外与常规无线三种,红外传输在有遮挡时可自动暂停并切换至有线模式。殷明在现场也以波形对比验证了红外与有线传输的一致性。

已服务40余家客户

在产业化布局方面,殷明透露神芯科技的脑电采集芯片与神经调控芯片实现批量供货,服务超过40家下游客户,其中30余家为脑机接口行业企业,10余家为高校和科研院所。

2026年,神芯科技的128通道神经信号采集刺激芯片获“全国脑机接口十大创新产品奖”,为唯一获奖的脑机芯片类产品。千通道芯片的β测试与闭环芯片的客户导入同步推进,产品线覆盖“读、写、传”三个方向。在融资方面,截至2026年7月,神芯科技已完成数千万元天使+轮融资。

支撑这些成果的,是神芯科技背后的产学研生态。殷明拥有清华大学本硕、北卡罗来纳州立大学博士学历,曾任布朗大学助理教授及Blackrock Neurotech高级工程师。2020年加入海南大学后,他依托海大10万平方米科研空间、16支团队、临床转化医院及猕猴验证平台,正逐步在海南合拢一个从芯片设计到动物验证再到临床转化的完整闭环。

小结:

面对信号采集依赖进口、刺激芯片遭禁售、无线传输缺方案的三大“卡脖子”困境,神芯科技以全栈自研的“读、写、传”芯片矩阵给出了国产替代方案,不仅推出对标国际且参数反超的采集与调控芯片,更实现了0.5毫秒极速闭环采集与刺激一体芯片和18毫安超低功耗的千通道采传一体芯片。在脑机接口芯片这条拥有较高研发壁垒的赛道上,神芯科技为国产脑机接口的爆发带来了自主可控的底座。

编辑:芯智讯-浪客剑

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