Publication

A 64-Channel, Low-Power End-to-End Transformer-Based BCI SoC for Efficient Motion Intention Decoding

2026

Résumé

Real-time brain-computer interfaces (BCIs) demand fully on-chip neural decoding with tight power, area, and latency budgets. This work presents the first fully-integrated transformer-based BCI SoC that performs energy-efficient motion intention decoding from ECoG signals. The chip integrates a 64-channel analog front-end (AFE) and a distilled, light-weight transformer-based decoder featuring customized 7T-SRAM computing-in-memory (CIM) macros with hybrid sign-magnitude and two's-complement (SM-2C) computation. Fabricated in 65nm, the decoder achieves a 67.8% accuracy on a 6-class upper-limb motion-intention dataset, consuming 47μW in 4.7mm2, while the complete SoC occupies 10.1mm2.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/eef560d7-95b0-4999-baae-afd3c0ead4e0

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Concepts associés (16)

Interface neuronale directe

thumb|250px|Schéma d'une interface neuronale directe. Une interface neuronale directe - abrégée IND ou BCI ou encore ICM (interface cerveau-machine, ou encore interface cerveau-ordinateur) est une interface de communication directe entre un cerveau et un dispositif externe (un ordinateur, un système électronique...). Ces systèmes peuvent être conçus dans le but d'étudier le cerveau, d'assister, améliorer ou réparer des fonctions humaines de cognition ou d'action défaillantes. L'IND peut être unidirectionnelle ou bidirectionnelle.

Interface utilisateur

L’interface utilisateur est un dispositif matériel ou logiciel qui permet à un usager d'interagir avec un produit informatique. C'est une interface informatique qui coordonne les interactions homme-machine, en permettant à l'usager humain de contrôler le produit et d'échanger des informations avec le produit. Parmi les exemples d’interface utilisateur figurent les aspects interactifs des systèmes d’exploitation informatiques, des logiciels informatiques, des smartphones et, dans le domaine du design industriel, les commandes des opérateurs de machines lourdes et les commandes de processus.

Interactions homme-machine

thumb|Personne plongée dans la réalité virtuelle grâce à un visiocasque et un gant électronique. thumb|L'interface homme-machine d'un des ordinateurs de bord des missions Apollo. L'interaction Homme-machine (ou interaction humain-machine), appelée IHM, s’intéresse à la conception et au développement de systèmes interactifs en prenant en compte ses impacts sociétaux et éthiques. Les humains interagissent avec les ordinateurs qui les entourent et cette interaction nécessite des interfaces qui facilitent la communication entre l'humain et la machine.

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