文/VR陀螺 冉啟行
近期,現象級 AI 眼鏡產品 Rokid Glasses 正式發售。國內方面,京東平臺數據顯示,其銷量已突破 4000 臺;在海外市場,Kickstarter 眾籌活動同樣吸引了超過 3500 名支持者,累計金額超 200 萬美元,火爆程度可見一斑 。
Rokid Glasses 的迅速走紅,并非偶然。其背后是創始人祝銘明(Misa)極具感染力的演講所帶來的“破圈效應” ,亦是 AI 大模型時代下 AI 眼鏡作為下一代計算平臺入口的“風口概念” 。當然,產品本身在輕量化設計、AI 功能實用性與交互體驗上的深度優化也發揮著重要的引流作用。
作為該產品最具創新的技術點之一,也是最為“矛盾”的一點:Rokid Glasses 在僅有 49 克的輕巧機身內,只搭載了一塊容量為 210mAh 的電池,但官方卻宣稱,它能支持長達 5-6 小時的連續音樂播放,或支持 4 小時的音頻通話。相對業內不少產品而言,續航能力十分突出,那么在如此小的電池設計下,Rokid Glasses 是如何支撐起如此長的續航時間的?今天,我們一同來「拆拆」看。
(注意:由于產品生產批次存在差異,且受供應鏈配置調整等客觀因素影響,下文所提及的芯片、傳感器等核心組件的具體生產廠商,可能與不同批次的同型號產品存在不一致。因此,文中相關廠商信息僅以筆者所持有、測試的這款產品為基準,僅供參考。)
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Rokid Glasses宣傳海報
拆機Rokid Glasses,藏在49g機身下的秘密
對于一款旨在實現全天候佩戴的可穿戴設備而言,“輕量化”是設計的最高優先級。Rokid Glasses 整機重量僅為 49克,相比于傳統消費電子產品大幅削減,這背后是對內部空間利用和元器件選擇的極致考量。
通過拆機,我們發現 Rokid Glasses 的鏡框大致可以分為三個部分,前置鏡框、AR光機+波導片和后端鏡框。產品采用了一拖二的 Micro-LED+衍射波導的光學方案,其 Micro-LED 光引擎主要在鏡框中央,單光機的設計一定程度上減少了產品體積,同時給左右鏡框留下配備攝像頭與 LED 提示燈的空間。據悉,其光學方案主要由深圳市光舟半導體與上海鯤游光電供應。
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圖源:VR陀螺
拆開鏡腿,可以發現左右鏡腿內部上分別集成了主板、電池單元、雙揚聲器和麥克風陣列。其中,電池與主板類似大小,電池為鋰電池,額定容量為 210mAh,筆者拿到的這款產品的電池供應商為重慶市紫建電子股份有限公司。
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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據接口,包括來自美光的存儲芯片,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。
其中,驍龍 AR1 已是 AR 行業的“老熟人”,作為主控應用處理器(AP),它是一顆專為智能眼鏡打造的 SoC。它負責處理所有高負載的任務,例如通過雙 ISP 處理 12MP 攝像頭拍攝的圖像和視頻,以及驅動 Micro-LED+光波導的顯示等。
而另一顆 RT600 系列芯片同樣不簡單。據悉,RT600 系列產品共有 6 個產品編碼,Rokid Glasses 搭載的芯片為 MIMXRT685SFAWBR,片上 SRAM 為 4.5M,屬于晶圓級芯片級封裝,0.35 mm 間距,尺寸為 4.235mmx4.235mmx0.49mm ,適用于對尺寸敏感的消費級物聯網設備。
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圖源:VR陀螺
相對 AR1 而言,作為一顆跨界微控制器(MCU),RT600 的角色是“輔助核心”,專門承接那些需要長時間運行但計算負載相對較輕的任務,尤其是音頻相關的處理。其能夠在主芯片驍龍 AR1 處于深度休眠狀態時,以極低的功耗維持系統的“隨時喚醒”能力,持續監聽用戶的語音指令。同時,當用戶需要長時間聽音樂、播客或進行通話時,所有音頻解碼和播放任務都由這顆 MCU 接管。
正是通過將最常用、最耗時的音頻任務從高功耗的 AP 上剝離出來,交由超低功耗的 MCU 處理,Rokid Glasses 才得以在 210mAh 的電池限制下,實現了看似不可能的續航表現。
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”,源于其獨特的內部架構和針對性的功能設計。具體來看,其采用雙核設計,配備了 Arm? Cortex?-M33 和 Cadence? Xtensa? HiFi4 音頻 DSP CPU。
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- Arm Cortex-M33 CPU (最高300 MHz):這是一個高效的控制核心,負責處理系統級的任務、實時操作系統以及與主控 AP(驍龍AR1)之間的通信。如在待機模式下,整個系統由它維持最低限度的運行,隨時準備被喚醒。
- Cadence Xtensa HiFi4 DSP (最高600 MHz):這是 RT600 的“王牌”。據介紹,DSP(數字信號處理器)是專門為高效執行數學密集型算法而設計的,而 HiFi4 則是一款業界領先的高性能音頻 DSP。相比于通用 CPU,它在執行音頻編解碼、降噪等算法時,能效比更好。這正是 Rokid Glasses 能夠長時間流暢播放高品質音樂的核心所在。
除了強大的處理核心,RT600 還集成了豐富的外設和電源管理系統,使其更契合 AI 眼鏡的需求。該芯片支持多達 8 個通道的數字麥克風接口,這對于通常需要搭載多個麥克風以實現精準拾音的 AI 眼鏡而言至關重要。
RT600 支持多達 5 種功耗模式:Active(活動)、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 眼鏡待機時,RT600 可以進入功耗極低的深度睡眠模式,僅保留語音活動檢測(VAD)功能,一旦檢測到用戶的喚醒詞或物理按鍵激活,便能以微秒級的速度喚醒自身及主控 AP,同時最大限度地延長 AI 眼鏡的待機時間 。
恩智浦半導體官方的測試數據展示了 RT600 系列芯片在不同工作頻率下的核心功耗。可以看到,即使在 48 MHz 的活動狀態下,其核心功率也僅為 4.795 毫瓦,這與動輒數十毫瓦甚至百瓦級的應用處理器形成了鮮明對比,可以說是 AI 眼鏡的低功耗“輔助神器”。
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雙芯設計異構計算:AI眼鏡“續航焦慮”的終極解藥?
當前,整個 AI 眼鏡行業市場蒸蒸日上。不過,對于廠商而言,“續航焦慮”陰影依舊,它直接關聯了用戶體驗與品牌形象。
然而,受限于輕量級的眼鏡產品形態,鏡腿內部空間狹窄,無法容納大容量電池;同時,AI 眼鏡的高清影像拍攝與 AR 顯示也對核心處理器提出了一定技術要求。這些物理瓶頸共同導致了不少 AI 眼鏡 2-3 小時的續航短板。
面對這一行業通病,Rokid Glasses 所采用的“AP+MCU”雙芯設計,本質上是一種成熟且高效的異構計算策略。異構計算的核心思想,就是在一個系統內集成不同類型、不同架構的處理器單元(如CPU、GPU、DSP、MCU、NPU等),讓每種單元處理其最擅長的任務,從而實現系統整體能效的最優化 。
然而,應用處理器為峰值性能而生,即便在執行簡單任務時,其基礎功耗和系統開銷也相對較高。而 MCU 則在處理待機、喚醒和音頻播放等長時程、低負載任務時,功耗相比 AP 可以降低一個數量級以上。這種“分工明確”的架構,是當前解決 AI 眼鏡續航痛點的最優解。
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除 Rokid Glasses 采用的 RT600 系列 MCU 外,事實上,恩智浦半導體新一代的 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(神經網絡處理單元)。這意味著,未來 AI 眼鏡可以將更多的輕量級 AI 推理任務(如更復雜的關鍵詞識別、簡單的語音命令理解等)也卸載到這顆功耗更低的 MCU 上,進一步減少喚醒主 AP 的頻率,從而實現更極致的續航。
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在當前技術階段,以 Rokid Glasses 為代表的雙芯片異構計算架構,無疑是平衡 AI 眼鏡性能、功耗與體積這一“不可能三角”的最優解。通過巧妙的系統級設計,繞開了單一芯片難以兼顧峰值性能和基礎功耗的物理瓶頸。
然而,芯片領域“分久必合,合久必分”的規律依然有效。對于 AI 眼鏡這樣“寸土寸金”的設備形態,單芯片解決方案必定是終極的演進方向。核心還是看 Soc 如何通過工藝進步,系統設計降低功耗,又或者是電池從材料上得到新的突破,使得容量再上一個梯級。
據 VR陀螺獲悉,目前恩智浦半導體對 AI 眼鏡板塊相當重視,未來有可能推出 AI 眼鏡專用低功耗SoC,以滿足更多商業化落地需求。
AI 眼鏡的熱潮,也正反向推動可穿戴半導體的進步。
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