探境科技發(fā)力智能家居領(lǐng)域

 2019年9月19日，人工智能芯片公司探境科技在北京舉辦了一場(chǎng)新品發(fā)布會(huì)。會(huì)上，探境科技向公眾正式推出了旗下的語(yǔ)音芯片產(chǎn)品“音旋風(fēng)”611(英文名稱(chēng)：Voitist611)。

據(jù)了解，這款“音旋風(fēng)”611芯片采用的是探境科技自主研發(fā)的存儲(chǔ)優(yōu)先SFA架構(gòu)，支持200條命令詞，喚醒率超過(guò)99%，響應(yīng)時(shí)間小于0.2S，支持0-10米遠(yuǎn)場(chǎng)識(shí)別范圍等，且售價(jià)低于2美元，基于這款芯片，智能家居廠(chǎng)商可實(shí)現(xiàn)成本更低性能體驗(yàn)更好的離線(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別方案。

探境科技創(chuàng)始人兼CEO魯勇表示，目前探境已有20多個(gè)智能家居合作伙伴，預(yù)計(jì)今年年底，搭載探境語(yǔ)音芯片的智能家電產(chǎn)品將在各大賣(mài)場(chǎng)面市流通。

近年來(lái)，隨著人工智能技術(shù)的應(yīng)用和普及，AI芯片成為熱門(mén)行業(yè)，中興芯片事件之后，更是激發(fā)了政策、資本和企業(yè)的多方位多層次的推波助瀾，綜合天眼查、IT桔子及互聯(lián)網(wǎng)公開(kāi)數(shù)據(jù)看，國(guó)內(nèi)已有100多家AI芯片企業(yè)，但自2018年起，行業(yè)整體投融資狀況趨冷，能否量產(chǎn)商業(yè)化成為大部分AI芯片公司落地能力的最終考驗(yàn)。

據(jù)介紹，魯勇有近20年在芯片行業(yè)的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)業(yè)之前曾在國(guó)際排名前五的半導(dǎo)體企業(yè)Marvell工作并負(fù)責(zé)中國(guó)區(qū)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。在他看來(lái)，芯片是一個(gè)技術(shù)密集型的產(chǎn)品，從架構(gòu)設(shè)計(jì)、代碼實(shí)現(xiàn)、功能仿真到封裝、測(cè)試，門(mén)檻高、周期長(zhǎng)、投入大是這個(gè)行業(yè)的基本特征。

而且芯片是一個(gè)人才金字塔特別明顯的產(chǎn)業(yè)，最頂端的架構(gòu)設(shè)計(jì)、前端設(shè)計(jì)人才是稀缺的，SOC設(shè)計(jì)、后端設(shè)計(jì)的人才還相對(duì)豐富，好的芯片不僅需要科學(xué)的設(shè)計(jì)方法學(xué)降低錯(cuò)誤機(jī)制、好的芯片架構(gòu)更依賴(lài)優(yōu)秀的頂尖人才。

所以，芯片研發(fā)有資金是必要條件，但光憑資金并不能砸出成功，全民造芯的行業(yè)態(tài)勢(shì)并不可取。很多公司大量做國(guó)際芯片的進(jìn)口替代，做比較低端的芯片，價(jià)格低、成本低，利潤(rùn)率很低，生存環(huán)境很艱難，對(duì)于國(guó)產(chǎn)芯片行業(yè)來(lái)說(shuō)也并無(wú)多大前途。芯片行業(yè)里馬太效應(yīng)非常明顯，一般來(lái)講做不到行業(yè)前幾名的技術(shù)產(chǎn)品水平基本上沒(méi)有什么生存空間，未來(lái)行業(yè)洗牌之下泡沫破碎，大部分AI芯片公司都將倒下。

魯勇認(rèn)為AI芯片的核心點(diǎn)、難點(diǎn)在于為了執(zhí)行深度學(xué)習(xí)而出現(xiàn)的高差異、高并發(fā)，高耦合的運(yùn)算特征，芯片存儲(chǔ)資源復(fù)雜度被大幅提高，引發(fā)帶寬、功耗瓶頸而造成的存儲(chǔ)墻難題，數(shù)據(jù)無(wú)法高效率運(yùn)送給計(jì)算單元。

近兩年在市場(chǎng)上的各種AI芯片的方案，早期有采用DSP、GPU+軟件配置方案執(zhí)行，這種方案比CPU運(yùn)行起來(lái)速度要加快，但是離最優(yōu)的效果差很遠(yuǎn);第二是卷積和矩陣加速方式，都在做計(jì)算單元優(yōu)化，這類(lèi)方案并沒(méi)有對(duì)存儲(chǔ)墻做任何改善;最近一年出現(xiàn)存算一體化結(jié)構(gòu)，主要改造存儲(chǔ)器本身，改造存儲(chǔ)器從專(zhuān)業(yè)角度來(lái)講是非常底層的技術(shù)，商業(yè)化路徑很長(zhǎng)，最大問(wèn)題是芯片成本增高，對(duì)于最終商業(yè)應(yīng)用來(lái)講成本因素成阻礙;

探境科技自主研發(fā)的SFA存儲(chǔ)優(yōu)先架構(gòu)，是以存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)計(jì)算一種方式，并通過(guò)自主研發(fā)的一款RISC—V微處理器完成數(shù)據(jù)調(diào)度管理過(guò)程，控制運(yùn)行期的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流。

“從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，同等條件下我們的SFA架構(gòu)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)量可以降低10到100倍，存儲(chǔ)子系統(tǒng)功耗下降10倍，我們?cè)?8nm條件下，系統(tǒng)能效比超過(guò)4T OPS/W，資源利用率超過(guò)80%，DDR帶寬占有率降低5倍。此外，可以支持所有已知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兼容性等同于GPU兼容性。”魯勇說(shuō)。

在芯片研發(fā)進(jìn)度方面，成立于2017年的探境科技，在2018年Q1完成了SFA架構(gòu)搭建，2018年Q2基于該架構(gòu)的語(yǔ)音芯片“音旋風(fēng)”611流片，2019年Q2“音旋風(fēng)”611已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)供貨，預(yù)計(jì)2019年Q3還將發(fā)布語(yǔ)音芯片的系列產(chǎn)品以及圖像芯片。

關(guān)于“音旋風(fēng)”611芯片，探境研發(fā)副總裁李同治現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了介紹和演示，目前已合作的智能家居產(chǎn)品覆蓋智能的空氣凈化器、垃圾桶、咖啡機(jī)、抽油煙機(jī)、空調(diào)、窗簾、晾衣架、智能燈等多個(gè)產(chǎn)品品類(lèi)。

“就語(yǔ)音芯片市場(chǎng)而言，負(fù)責(zé)任地說(shuō)，除了極少量的公司之外，市場(chǎng)上90%所謂量產(chǎn)的芯片，都是DSP芯片。”李同治表示。

從架構(gòu)上看，DSP是為傳統(tǒng)信號(hào)處理算法設(shè)計(jì)的通用型處理器，不是為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的運(yùn)算而設(shè)計(jì)，與專(zhuān)門(mén)的AI芯片相比，DSP芯片算力上有數(shù)量級(jí)上的差異。

另外，DSP多是采取哈佛結(jié)構(gòu)存算分離，受數(shù)據(jù)帶寬的限制其算力有效利用率較低。受算力所限，在DSP架構(gòu)的芯片上只能使用一些相對(duì)簡(jiǎn)單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模型描述能力有限，在支持的詞條數(shù)目以及最終的準(zhǔn)確率方面都會(huì)受到限制。AI芯片要想走向大規(guī)模商用，不僅要性能提升，而且價(jià)格要壓縮。

優(yōu)勢(shì)方面，“音旋風(fēng)”611芯片基于SFA架構(gòu)支持200條命令詞，識(shí)別率不低于97%，搭載了AI麥克風(fēng)陣列處理算法和降噪算法，可實(shí)現(xiàn)2麥超4麥的的識(shí)別效果，支持0-10米遠(yuǎn)場(chǎng)識(shí)別范圍。

基于百度云測(cè)試，當(dāng)信噪比低于0db時(shí)，識(shí)別正確率提升超過(guò)20%，就現(xiàn)場(chǎng)演示體驗(yàn)來(lái)看，語(yǔ)音響應(yīng)非?？?，另外該芯片具備毫安級(jí)待機(jī)功耗，外圍電路簡(jiǎn)單BOM成本極低等特點(diǎn)。