模拟存内芯片把感知、压缩和非易失存储合并，原型功耗降至纳瓦级

学术圈重大事件 · 发布 2026-08-22T18:42:00+08:00 · 更新 2026-08-22T18:45:35+08:00

核心结论

`npj Unconventional Computing` 8 月 22 日展示“Sense-Now, Reconstruct-Later”CMOS 原型：用 256 长度伪随机矩阵和浮栅注入器阵列，在模拟域完成稀疏事件压缩、时域乘加与非易失存储，离线再重建波形，整体达到纳瓦级功耗。它面向地震、结构健康和异常心电等长期常开传感，但线性度、存储分辨率、保持时间、漂移与重建精度仍需现场验证。

发生了什么。 npj Unconventional Computing 8 月 22 日发表“Sense-Now, Reconstruct-Later”系统级芯片架构。它面向需要长期常开的远程传感节点：设备不先把全部波形数字化并持续写入传统存储，而是利用超线性浮栅注入器阵列，在模拟域完成稀疏事件的压缩、累积和非易失保存，待取回数据后再离线重建原信号。

怎么实现。 原型使用长度为 256 的线性反馈移位寄存器生成随时间变化的伪随机测量或加密矩阵，浮栅阵列则执行时域乘加，把累积统计量直接留在非易失单元中。论文强调，这条路径可以在不依赖前置唤醒检测器的情况下持续捕获波形；无线传输或高功耗分析仍可由下游唤醒逻辑按需启动。标准 CMOS 工艺样片把感知、压缩、加密和存储维持在纳瓦级功耗。

为什么重要。 地震与结构健康监测、野生动物追踪、异常心电记录等场景的共同难题是：事件稀少，但系统不能漏掉发生前后的波形；同时无线链路可能长期不可用，能量采集也会间歇中断。把压缩和存储合为一次模拟累积，可减少模数转换、数据搬运和频繁写存储带来的能耗。对边缘 AI 与无电池传感研究者，这提供了另一种“先保存足够统计量、后重建”的设计点，而不是不断提高本地数字处理能力。

还需观察。 论文同时显示线性度、非易失存储分辨率、保持时间与重建精度之间存在权衡。原型结果不等于已经解决温度漂移、器件老化、工艺离散、长期校准和复杂真实波形问题；所谓加密也主要来自伪随机测量矩阵，尚不能替代经过审计的安全协议。后续需要更长时间现场测试、端到端误差预算，并与低功耗 ADC 加数字压缩方案比较总体能耗和可维护性。

来源：npj Unconventional Computing 论文；DOI

信息来源

• npj Unconventional Computing 论文
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可信度说明

来源为 8 月 22 日同行评议论文，架构、256 长度 LFSR、浮栅存内乘加、标准 CMOS 样片与纳瓦级测量均可在正文核验。结果来自研究原型，真实部署中的长期保持、漂移、批间一致性和安全性尚未充分验证；“加密”能力不能与成熟密码协议等同。

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