2026-03-20
来源:中国电子报、电子信息产业网
近日,在Arm组织的以物理AI为主题的媒体交流会上,Arm物理AI事业部执行副总裁Drew Henry介绍称:物理AI计算平台与云计算平台所需应对的技术难题截然不同,该平台需要专属的架构设计,而“时延”是理解物理AI最核心的指标。
“时延”是理解物理AI最核心的指标
2025年7月,英伟达创始人兼首席执行官黄仁勋与之江实验室主任、阿里云创始人王坚对话时首次明确提出,“人工智能的下个浪潮是‘物理AI’”。这引发了产业界对物理AI的追捧与讨论。在Drew Henry看来,物理AI是将AI深度嵌入各类智能设备并实现实体化落地的过程。换言之,把AI嵌入执行器 (actuators) 以及机器人平台、自动驾驶汽车平台等可自主运动的各类设备,就是物理AI。
而“时延”,是Drew Henry认为物理AI最核心的指标。所谓时延,指的是电子系统内部从感知信号到实际动作执行之间的时间。在汽车中,时延可以指代汽车从感知到前方障碍物到执行刹车的时间;在机器人中,时延可以指代观察到目标物体到机械臂运动、机器人移动的时间。在具体的场景中,“从感知信号到执行控制”之间的计算需要在微秒或毫秒级时间内完成。“这是一个与数据中心AI完全不同、复杂度极高的计算挑战。”Drew Henry表示。
在Arm看来,物理AI的实现需要深入理解四大计算层级。
第一个计算层级为感知驱动,聚焦于自主运行 (Autonomous Operation)。它关乎感知系统,即赋予机器人或汽车“看见”周围环境的能力,并据此做出快速的实时决策。这一层级的核心要求是在极短时间内完成实时运算。其重要的考察指标,便是从传感器感知信号到执行器启动运作的时延表现。
第二个计算层级是交互驱动层。当乘客乘坐自动驾驶汽车前往目的地时,依然需要和车辆进行交互:乘客可能想查看路线与导航信息、确认行程,也可能因为路途枯燥,想要观看影片。要让车内乘客、或是与人形机器人互动的用户获得流畅体验,交互系统就必须提供相应的算力支撑,因此需要专门设计交互计算层。这一层不需要感知层那样的强实时性,所采用的计算体系也有所区别。
第三个计算层级是驱动执行层。它负责精准控制机器人手中的各类微型执行器,也负责自动驾驶汽车中制动系统与转向系统的控制和执行。这一系统由大量微型器件组成,需要上层系统统一协调调度,这也让整体设计变得极为复杂。
第四个计算层级是云端层,目的主要是实现人形机器人、自动驾驶、机器人系统与云端环境的交互。一方面,用户可以在云端完成新模型训练,再下载到这些终端设备;另一方面,所有设备可以通过云端整合成一个集群,以集群方式协同作业。
此外,Drew Henry提到,这些系统必须做到功能安全、信息安全。
物理AI计算平台与云计算平台截然不同
具身智能行业与IC企业的技术变革之间,谁将是更强的驱动力?
Drew Henry表示,未来十年,具身智能及其所需的模型势必持续迭代演进,人形机器人平台与自动驾驶平台的应用需求也将不断变化,模型与需求都会一代又一代持续升级,而每一代产品都会对性能、能效与成本效益提出更高要求。随着行业对具身智能技术实现路径的探索不断深入,相关工作负载与模型也将持续优化调整。这是一项需要深耕十年乃至更久的计算领域难题,这也正是该领域有望成为有史以来规模最大的市场之一的关键所在。
在物理 AI 领域,由于感知驱动型智能体系,即传感器从采集输入数据,到转化为设备的实际执行动作的过程必须在微秒乃至毫秒级完成;这就意味着,我们所设计的系统并非以极致性能和超高内存带宽为核心设计目标。该系统的设计核心,是在极短时间内实现最快速、最高效的指令执行,达成数据输入、动作输出的即时闭环。
而这与面向云端设计的计算平台所应对的技术难题截然不同,二者属于不同的计算平台,物理AI计算平台也因此需要专属的架构设计。这是一类截然不同的计算领域难题,这一难题也将推动未来十年的系统架构迎来变革。