本周二,杭州国芯在深圳召开了其2017人工智能新品发布会,公布了国芯第一颗物联网人工智能芯片GX8010,该芯片采用了Cadence Tensilica HiFi 4 DSP,与国芯自主研发的人工智能专用处理器NPU搭载在一起,将在万物智能时代为各种物联网产品赋能。
在这颗芯片中,国芯针对人工智能与物联网的特点,将算法、软件、硬件深度整合,创新性地采用了NPU、DSP等多项最新技术,它具有本地离线神经网络计算,超高集成度,低功耗等特点,重点应用领域将包括智能音箱、语音接口、和智能玩具等市场。它将给物联网市场带来全新的变化。各种最新的人工智能算法和计算,都有机会在嵌入式设备中部署。音箱,家电,玩具,车载等各种产品,将会变得更加智能,功能丰富,体验更好。万物智能的时代不再遥远,让我们一起来期待这颗中国芯接下来的表现。
Cadence是杭州国芯的长期合作伙伴。在2016年,国芯成为了Cadence在国内第一家HIFI 4 DSP 的授权厂商,并在其首款智能语音芯片中选择TensilicaHiFi 4作为核心处理器。这颗DSP专门为智能语音而设计,可以高效地进行各种语音信号处理计算。同时GX8010芯片中支持8通道麦克风接口,不仅支持PDM和I2S数字接口,还内置了8路ADC直接支持模拟麦克风。DSP+8通道ADC,这个配置目前在业界还是第一次出现。同时在这颗DSP上,国芯正在与Tensilica的生态系统合作伙伴思必驰、Rokid等业内顶级的语音算法公司合作,将他们的算法移植进来,合作推出低成本、低功耗的整体语音解决方案。
Cadence Tensilica HiFi 4 DSP为这款智能语音芯片提供了多种优势,包括内核配置的灵活性,在音频方面卓越的性能和超高的能效比,以及Tensilica在全球深厚的客户成功基础和广泛的生态系统合作伙伴。借助Tensilica HiFi DSP在智能语音方面与国内外多家软件方案厂家有着深入的合作,可提供软件与硬件完美结合的方案。
Tensilica HiFi 4 DSP专用于系统芯片 (system-on-chip,SoC) 设计,是业界可授权的最高性能的32位音频/语音处理数字信号处理(DSP) 核。第四代HiFi架构能实现新兴的基于对象的多频道音频标准,并提供2倍于HiFi 3 DSP的性能,成为数字电视、机顶盒 (STB)、蓝光光碟及车载影音娱乐系统等DSP密集型应用的理想选择。
国芯在现场演示的“萝卜头”Demo,非常智能的交互玩具。
不仅可以语音控制、交互,还可以讲笑话和跳舞哦。
大热的智能音箱市场
自亚马逊发布第一款带有语音交互系统的音箱Echo以来,智能音箱就成了可以迅速落地商用的带有人工智能属性的产品。继手机之后,智能音箱开始被认为是引爆消费市场的另一个“杀手级”产品。咨询公司Strategy Analytics预计,2016年智能音箱全球出货量590万台,并将在2022年增长10倍,市场价值达到55亿美元。而在去年四季度,智能音箱的出货量同比增长近600%,达到420万台。
从2014年11月正式发布到现在,亚马逊Echo智能音箱已经成为市场上最火热的智能家居产品之一,人们通过Echo可以用语音控制家电、购买商品、查询咨询。根据研究机构eMarketer的调查数据显示,在美国,大约有3600万用户每月会用到一次语音操控的音箱,并且这个数字还在扩大。随着市场明朗化,国外有谷歌、苹果、微软,国内有京东、阿里、腾讯、小米等等也开始入局,这也带动了芯片厂商在智能音箱领域的芯片出货量大增。
智能音箱的兴起,使语音成为新的UI。以往市面上的智能音箱产品大多还在使用单应用处理器处理音频/声音。作为“智能”要求,就需要更进一步提升自动语音识别技术(Automatic Speech Recognition)。Cadence公司亚太区IP业务销售总监陈会馨女士在特邀主题演讲中介绍了人工智能音频/语音处理的特别之处。
一个人工智能音频设备应该是按照以下处理方式进行语音识别与交互的:
与此同时,消费电子市场中提出了高精度、低延迟、远场、低功耗这几个必要的关键要求。
以智能语音交互为例,当前语音识别的巨大挑战仍在前端的语音降噪,为了解决噪声和有效语音分离问题,业内引入了麦克风阵列,利用空间信息进行降噪滤波。多个麦克风的引入首先对硬件上的接口就提出了要求,一些传统芯片没有这么多接口只能通过其它器件来扩展。同时多路信号的接入,也使得前端语音处理计算量大增,传统芯片中常用的CPU软解已是十分吃力。
同时还有很重要的功耗问题,如何才能使智能设备实现可携带、电池供电。以及不断变化的环境场景中,需要同时处理不同的音频标准等等。解决这些问题,需要的一定是一块高性能、低功耗、高灵活性、可配置的真正‘人工智能’DSP核心。
Cadence公司亚太区IP业务销售总监 陈会馨女士
作为特邀嘉宾进行主题演讲并接受媒体采访
智能音箱的市场是基于对象的音频标准的兴起,单个声音成为了可以放置在房间中任何一个地方的对象。这些声音在任何一个位置播放,在它们的传播途中就可以被混合、而不一定要在录音棚里完成。基于对象的音频系统可以计算声音发出的位置,以至于无论扬声器在哪里,听起来都像是来自于同一个声源,从而能提供一个更自然的立体声环绕体验,这就需要更强大的数字信号处理能力。现在设计人员只需一个核– HiFi 4 DSP,就能得到这样的DSP处理能力,而不像之前必须使用多个DSP来完成。
Tensilica HiFi 4 DSP介绍
Cadence Tensilica HiFi DSP系列是全球最广泛使用的音频/声音/语音处理器,拥有全球最完善的生态系统,截至目前在全球有超过100家软件合作伙伴,支持超过225个经过验证的软件包。目前,全球超过80家领先半导体公司和系统OEM厂商选择了Tensilica HiFi DSP,将其用于音频、声音和语音产品,目前Tensilica HiFi DSP每年出货量超过10亿。
Cadence Tensilica HiFi 4 DSP是一种高度优化的的音频/语音处理器,用于高效执行音频/语音编解码器和前、后处理模块以及无线通讯领域中其他要求严格的DSP功能。它的主要特点有:
以72位累加器的方式支持每个周期4个32x32位乘累加(multiplier-accumulators,MACs),使其在如快速傅立叶变换(FFT)和有限脉冲响应(FIR)等计算密集型函数中具有其他音频DSP 2倍以上的性能。
在某些特定条件下,支持每周期8个32x16位MACs;
四级超长指令字(VLIW)体系结构支持每个周期2个64位的取值操作
提供用户可选的向量浮点单元(vector floating-point unit) ,支持高达每周期4个IEEE单精度浮点MACs (single-precision IEEE floating-point)
软件与现有的HiFi DSP系列兼容,提供140多种HIFI优化音频/语音编解码器和音频增强软件包。
Cadence Tensilica全系列家族
Tensilica是个大家庭,你需要的音频、视觉、自动驾驶、神经网络、机器视觉,应有尽有,可订制、可扩展、可编程、可配置,更灵活。
总之做人工智能,来找Cadence Tensilica就对了!
关于Cadence
Cadence 公司致力于推动全球电子设计创新,在开创集成电路和电子产品中发挥着核心作用。客户采用 Cadence 的软件、硬件、IP 和服务,设计并验证尖端半导体器件、消费电子产品、网络架构和通讯设备以及计算机系统。Cadence 公司总部位于美国加州圣荷塞市,在世界各地均设有销售办事处、设计中心和研究机构,为全球电子产业提供服务。
关于杭州国芯科技
公司成立于2001年,专注于数字电视、家庭多媒体及人工智能领域的芯片设计和系统方案开发。公司开发的数字电视芯片产品已遍布全球,是全球领先的机顶盒芯片供应商之一。同时公司深耕人工智能领域,率先推出面向物联网的人工智能芯片,拥有自主研发的神经网络处理器、指令集及编译器等核心技术。