性能指标

不是估算,是真实跑出来的数字。从 32KB MCU 到桌面 CPU,每一项都有实测数据。

测试说明

  • - 所有测试为单次运行中位数,取 1000 次采样
  • - MCU 测试使用 Release 模式编译,开启最高优化 (-O3)
  • - 桌面端测试关闭超线程,固定频率
  • - 对比数据来自公开基准,测试时间 2025.12
  • - 分布式测试在千兆局域网环境下进行
  • - 能耗数据中 MCU 部分为实测,云端部分为公开估算

核心运算延迟

HV 代数三原语与端到端延迟,纯位运算,无 GPU 依赖

运算STM32F4RP2040桌面 i7
HV 相似度 (10048维)85us120us3.1us
绑定 XOR (10048维)1.2us1.8us0.08us
叠加 Majority (3向量)60us90us0.3us
置换 Rotate (10048位)8us12us0.1us
在线增量学习60us/次85us/次0.8us/次
记忆检索 (10万条)0.8ms1.2ms0.012ms
感知到决策 (端到端)<1ms<1.5ms<0.1ms

对比:GPT-5.5 单次推理延迟在数百毫秒到数秒级别(含网络往返),AxonCog 的 HV 运算在微秒级——快了 3-5 个数量级。 更重要的是,AxonCog 完全在本地完成,不需要网络往返,工业控制要求的毫秒级响应,大模型根本无法满足。

内存预算详解

设计目标:32KB RAM 内完整运行——不是阉割版,是完整功能版。mcu feature 三级裁剪,所有核心功能保留。

组件桌面模式MCU 模式裁剪比
单个 HV 向量1256B1256B1:1
叠加计数器1256B128B10:1
动态记忆32条 ~40KB4条 ~5KB8:1
对等节点表64个 ~64KB8个 ~10KB8:1
语义模板1024个 ~1MB8个 ~10KB128:1
总计~1.1MB~27KB41:1

逐字处理优化

叠加操作的传统实现需要 10048 个 int32 的计数器数组(40KB),在 MCU 上会栈溢出。 AxonCog 每次处理 1 个 u64(64 位),计数器仅需 128 字节,处理完一个 word 后立即多数表决写入结果。 计数器从 40KB 缩减到 128 字节。

MCU 部署验证

已在两个 MCU 平台上完成编译验证和运行验证

平台主频RAM验证状态
STM32F4168MHz192KB编译通过 + 运行验证
RP2040133MHz264KB编译通过 + 运行验证
ESP32240MHz520KB框架可编译
nRF5264MHz256KB框架可编译

MCU 关键工程优化

逐字处理

叠加操作逐 64-bit word 处理,计数器仅 128 字节(而非 20KB 全向量计数器),避免 MCU 栈溢出

mcu feature 裁剪

MCU 模式下模板缩减到 8 个、节点缩减到 8 个、动态记忆 4 条,所有核心功能保留

no_std 全核心

7 个核心 Crate 全部支持 #![no_std],零 OS 依赖,可在 MCU 裸机环境运行

零外部依赖

核心库除 libm 外零依赖,不引入任何外部 crate,保证编译体积最小化

XIP 支持

AXM 模块可直接从 Flash 执行,零 RAM 占用——代码不需要拷贝到 RAM 即可执行

整数运算

MCU 模式下所有 HV 运算使用整数运算(XOR/popcount/移位),零浮点运算,不依赖 FPU

全平台编译支持

从 MCU 到桌面到 Web 的全平台覆盖

平台状态
STM32F4验证
RP2040验证
Linux验证
Windows验证
WASM可编译
ESP32可编译

核心工程壁垒:同一套架构、同一份核心代码,从 32KB RAM 的 STM32F4 到 16GB 内存的 Linux 服务器,零修改运行。 这不是"支持多平台",是"一套架构天生跨平台"。

能耗对比

AxonCog STM32F4

单次推理能耗0.3mJ
单次学习能耗0.02mJ
训练能耗(全生命周期)0 MWh

GPT-5(对比)

单次推理能耗~2J
训练能耗12000+ MWh
推理加速比5800x