里克·拉赞斯基(Lazansky)在斯坦福大学获得计算机科学硕士学位后，创办了一系列初创企业。一家公司上市，两家公司被收购，这让他有资源开始投资其他初创企业。但大约十年前，他开始担心美国新硬件公司的缺乏。风险投资家不再投资半导体初创企业，硅谷也不再以硅而闻名。因此，近十年前，Lazansky 和两位同事 Mike Noonan 和 Dan Armbrust 推出了 Silicon Catalyst，一家孵化器和加速器，帮助其成员公司开拓基于半导体的解决方案。Silicon Catalyst 指派一位高级合伙人与每个成员公司密切合作两年，并为其初创公司提供由行业专家和顾问组成的全面生态系统，以推动其业务增长。该公司与投资者的合作为其成员公司带来了数亿美元的资金。
Silicon Catalyst 还与企业建立了战略合作伙伴关系，数十家实物合作伙伴为初创企业提供商品和服务。其中包括半导体代工厂台积电、硅片设计工具供应商新思科技，以及为算法开发和系统级设计提供建模和仿真工具的 MathWorks。Silicon Catalyst 的执行合伙人 Richard Curtin 表示：“在我任职 Silicon Catalyst 期间，我从未听到有人要求使用 MATLAB 以外的任何软件来满足他们的系统建模和产品开发需求。”“这确实是业内的黄金标准。”
MathWorks 为 Silicon Catalyst 等项目中的初创企业提供软件访问、工程支持和品牌知名度机会。该软件包括可以从 MATLAB® 代码生成 C 代码的工具。这提供了一个 MATLAB 算法可以在尚未发布的芯片上无缝运行的环境。初创公司可以在芯片准备好之前测试他们的设计。初创公司还可以访问软件，从 MATLAB 函数或 Simulink® 模型生成可合成的 HDL。Silicon Catalyst 公司正在开发新的半导体解决方案。他们专注于多个领域，包括 5G、人工智能和机器学习、超宽带 (UWB)、通信基础设施、光子学、物联网、电力、医疗、MEMS 和传感以及半导体材料。
![]()
◆ ◆ ◆ ◆
Silicon Catalyst 项目中的一家初创公司 SPARK Microsystems，制造UWB无线收发器。UWB 通信发生在 3 至 10 千兆赫之间的频率，非常适合短距离通信。虽然大多数供应商专注于 UWB 频谱的精确测距能力，但 SPARK 却专注于数据通信应用。SPARK 开发了具有更低延迟、更高带宽和更低功耗的技术，作为蓝牙等现有个人区域网络替代方案的补充。应用包括高质量未压缩的无线音频、响应式游戏、虚拟和增强现实以及物联网中的各种无线传感器和存在检测应用。SPARK 开发了一系列收发器芯片，每个芯片的传输速度可达每秒 10 兆比特。除其他客户外，该公司还与各种高端游戏 HID 和音频设备制造商合作，这些制造商正处于部署 SPARK 技术的不同阶段。例如，SPARK 与 Sonus faber 合作开发高端扬声器。其收发器可以在无压缩的情况下将音频传输至最远 8 米的距离，从而能够以极低的延迟提供高质量的音频性能，这是蓝牙或 Wi-Fi® 无法实现的。奢侈手表制造商 Platonum 展示了 SPARK 技术的另一个有趣的应用。Platonum 选择 SPARK UWB 技术为其智能手表提供超低延迟、低功耗、实时数据流。SPARK 首席营销官兼运营主管 Raphael Mehrbians 表示：“我们生活和呼吸都离不开短距离通信。”![]()
与其他 UWB 系统相比，SPARK 的 UWB 技术具有更低的延迟、更高的带宽和更低的功率要求。（图片所有权：SPARK Microsystems）SPARK 的天线设计师 Raphael Guimond 表示，他的团队使用 MATLAB 执行多项任务，包括自动化测试。联邦通信委员会负责监管电子传输，并限制设备以各种频率广播的功率，以免干扰其他设备。为了测试收发器，Guimond 将它们放置在消声室的平台上，消声室的墙壁会吸收无线电波而不是反射它们。频谱分析仪连接到室内的天线，并将数据发送到运行 MATLAB 的计算机。Guimond 使用 Instrument Control Toolbox™ 来旋转装有收发器的转盘并测量各个角度的发射。在测量芯片的射频发射时，设计团队需要减去周围线路和连接器的损耗。他们使用 MATLAB 使该过程自动化。广泛使用消声室来验证 SPARK 收发器 RF 性能和稳健性。（图片所有权：SPARK Microsystems）将天线平行排列并以相同相位操作可增加传输功率。Guimond 还使用 MATLAB 进行相控阵和波束成形。波束成形会调整它们相对于彼此的相位，将传输集中在一个方向上。当有人戴着无线耳机在房间里走动时，这很有帮助。SPARK 团队还将各种传播模型（例如通道和射线追踪）输入到 MATLAB 中。通过预测设备信号在各种环境中的传播方式，SPARK 可以选择合适的天线并优化其在设备中的位置和方向。Guimond 提到，MATLAB 的一个优点是它包含很多内置工具。他说：“它是即插即用的。所有部分都如期工作。您不需要将一堆不同的软件拼凑在一起。使用 MATLAB 和 Antenna Toolbox™ 帮助我们缩短了设计周期。”他对其帮助部署 UWB 的潜力感到非常兴奋。他说，SPARK 的技术“在无线技术方面取得了相当大的进步”。Mehrbians 表示，Silicon Catalyst 在很多方面提供了帮助。“这些包括促进供应商和合作伙伴关系，以及提供对初创企业非常有用的其他咨询和营销资源和工具，”他说，“以及整个顾问网络，这对我们在市场上建立 SPARK 非常有价值。”Silicon Catalyst 的另一个成员是 Probius，一家致力于让生化数据更易于访问且更易于在人工智能（AI）工作流程中使用的初创公司。通常，如果您想知道来自人体或细胞培养物的生物样本是否含有特定分子，您会进行针对该分子的特异性测试。要识别第二个，需要进行第二个完全不同的测试。“所有这些都基于复杂的工作流程、分析工具管理和使用的高级专业知识、以及针对特定分析的专用试剂。Probius 联合创始人兼首席执行官 Emmanuel Quevy 表示：“直接的后果是，重复试错的方式，导致信息传递延迟，最终导致样本的生物学信息不准确、不完整。而我们正在彻底改变这一局面。”Probius 开发了一种名为量子电化学光谱 (QES) 的技术，可以一次扫描样本中的所有生化信号，从而创建一个可以根据需要进行探测的数字孪生。它依赖于分子振动的情况，而分子振动的频率取决于其结构和组成。基于 QES 技术可获得样本振动特征的 40 维快照。Probius 使用机器学习对特征进行分类，以指示不同的疾病。该技术使 Probius 能够根据特征识别单个分子及其浓度。通过该 40 维特征，Probius 可以锁定数千种不同分析物的组成，包括蛋白质、病毒、药物和糖。它已经对血液、食物、实验室培养物和其他样本进行了检测。该测试仅需要几百万分之一升的样本，耗时半小时。Probius 开发了一款芯片和一种设备。客户只需支付订阅费，就可以租用该设备并可以在云端按需访问分析软件和分析物。客户包括制药公司、生物技术初创公司和学术实验室。例如，有些人使用该服务来分析炎症机制等疾病。其他人则用它来优化生物制品或治剂的生产。Probius 营销和业务开发主管 Juan Cruz Cuevas 表示，该设备使样品分析变得非常容易。“QES 平台仅需一步即可获取数据。将一滴样品放入小瓶内。就是这样。”它甚至没有按钮，它会自动上传数据。高度的自动化，使您的实验进展迅速，且您得以将精力专注于数据分析和深刻理解。Quevy 表示 Probius 依赖于 MATLAB 及其许多工具箱。最重要的是，它使用机器学习工具来训练神经网络或遗传算法，可以识别样本特征中的特定分子。它还使用 MATLAB 研究其芯片的性能，优化其制造工作流程，管理其计算集群，并将其软件打包到 Docker 中供客户在服务器上使用。MATLAB 中的数据分析帮助 Probius 使用聚类图、热图、树状图等可视化结果。Quevy 说：“使用 MATLAB，您就拥有了几乎所有现有的机器学习和可视化工具的集成库，并且可以利用这些工具来获取有关生物样本的见解，而无需重新发明轮子。”Silicon Catalyst 为 Probius 提供了资金和网络方面的帮助，但 Probius 已经在使用MATLAB。Quevy 说：“您从学校开始接受培训， MATLAB 会伴随您整个职业生涯。随着公司的发展和工具的进步，你也要保持与时俱进。”Probius 与 MathWorks 的咨询工程师合作，以更好地使用这些工具，例如简化工作流程。Quevy 表示，如果没有 MATLAB，Probius 也可能用 C 语言运行其算法，但 MATLAB 提供了更大的灵活性来升级其分析工具包。MATLAB 中的数据分析有助于 Probius 可视化结果，例如人类炎症蛋白 (TNF-a) 的 QES 振动信号的 MATLAB 3D 表面图。（图片所有权：Probius）Cuevas 说，这种灵活性和易用性对于初创企业来说至关重要。即使资源和人员有限，“我们也能够行动得更快、更灵活、更有效。”Silicon Catalyst 不仅独特地关注基于硅的初创企业，而且该公司还拥有支持其成员的不同模式。Silicon Catalyst 首席执行官 Pete Rodriguez 表示：“大多数孵化器都有千篇一律的计划。他们在几个月的时间里向所有初创企业提供了同样的建议。”他说，Silicon Catalyst 有所不同。首先要进行严格的选拔过程，为期六周，需要举行四到十七次会议。Silicon Catalyst 在 1,000 名申请者中仅录取了 100 家公司。这种高度选择性的方法，加上行业专家的实际支持，是硅基初创企业成功的秘诀。
![]()
