客户 | 思必驰助力国芯GX8010 打造互联网人工智能芯片

  2017-12-11 18:05:09

2017年10月31日,杭州国芯科技在深圳华侨洲际大酒店举办了“藏AI于芯 等你唤醒”杭州国芯·2107人工智能新品发布会,在发布会上推出了最新AI芯片GX8010, 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。其中集成了思必驰的语音算法和解决方案,赋能各种智能硬件产品,使它们都 “能听会说善思考”。
 
 
思必驰VP赵恒艺受邀参加了国芯人工智能新品发布会。在发布会上,赵恒艺分享了思必驰与国芯GX8010芯片,在语音交互解决方面的合作。现场介绍了思必驰DUI全链路智能对话定制平台为开发者提供单点技术服务和完整的、定制的智能对话交互解决方案,力求为C端用户打造完美的语音交互体验。
 

图2 思必驰VP赵恒艺出席发布会
 
国芯GX8010芯片最大的特点是全集成、高智慧、低功耗,解决了很多行业痛点。
 
一、全集成
 
整个AI交互是一个非常复杂的过程,包括传感器接入,信号处理,检测识别,神经网络计算以及软件层面的决策和反馈等。环节众多,每一处需要的算法和计算特性还不一样,对此国芯提出了“全面集成,全栈打通”的策略。
 
 
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,传统芯片中大家用CPU软解已是十分吃力。
 
 
GX8010集成了Cadence Tensilica最高阶的语音DSP Hifi-4,这款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。在这款DSP上,国芯使用了思必驰的语音算法和前端解决方案,将思必驰语音算法移植到DSP上,合作推出低成本、低功耗的整体语音解决方案。
 
二、高智慧
 
GX8010中内置了国芯自主研发的gxNPU神经网络处理器,针对神经网络加速,彻底解决了传统芯片在神经网络运算时效率低下的难题。这款神经网络处理器gxNPU针对物联网人工智能量身定做,支持当前主流的各种模型,如DNN、CNN、LSTM等。
 
 
为了解决物联网设备中内存带宽小的特点,国芯专门设计了神经网络压缩引擎NCompressor。它能利用神经网络中的数据稀疏特性,压缩计算权重,在几乎不影响精度的情况下,实现6~10倍的压缩效果。神经网络经过压缩后,需要的内存容量和带宽大幅减少,同时运算的速度也得到了提高。针对压缩国芯还提供了编译工具,可以一键实现模型的量化压缩,然后通过芯片中的硬件引擎解压,无需重训练和额外处理,使用非常方便。
 
 
和编译压缩工具一起,国芯还发布了全套神经网络开发SDK,只需要简单三步,就能完成模型从服务器到芯片的部署。第一步,先在Tensorflow等平台训练,生成模型的网表文件。第二步,使用gxNPUC(神经网络编译器)进行编译和压缩,生成指令bin文件。最后在芯片上使用gxDNN加速库,将编译的模型在芯片本地运行即可。
 
三、低功耗
 
GX8010芯片充分利用多核异构的优势,合理安排每个模块的工作频率和启停时机,可以做到按需使用、用完即停的效果。采取逐级唤醒的机制,既保证了语音助手能实时响应指令,又能大幅延长设备的续航时间。据测试,GX8010可以在0.05W的待机功耗下实现语音唤醒。这个数值远远低于当前市面上的其它芯片,轻松实现长时间待机。
 
 
凭借着本地离线神经网络计算,超高集成度,低功耗等特点,GX8010芯片将在多个应用领域展现出它的实力,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。
 
 
1、可以电池供电、可离线的智能音箱方案
市面上大多数智能音箱,因为功耗问题大多选择了电源供电。采用GX8010方案后,发挥其低功耗工作和待机的特点,使用电池也可以轻松待机数天。再发挥GX8010的离线能力可以实现离在线混合,即使在无网络环境也能使用。最后GX8010集成了众多模块,它在成本上将具有绝对优势,有助于产品成本降低和促进市场进一步放量。
 
2、给万物带来语音接口的前端方案

很多像电视、机顶盒、家电等产品,本身已经拥有比较成熟的软硬件体系,但他们仍然希望能够实现智能化升级,特别是具备语音交互能力。在GX8010基础上,国芯推出了一个裁剪版的型号GX8008,专门针对语音前端市场。它可以让传统的设备保留其原先硬件的基础上,通过一个简单的USB口实现语音能力的升级。在待机时,更是可以让主机完全休眠,只依赖GX8008来做降噪和激活,并恢复系统。解决了之前电视和机顶盒等产品,无法在语音监听下低功耗待机的问题。
 
3、兼具语音与视觉的智能玩具方案
同时具有语音和视觉接口的GX8010,将会发力智能玩具和幼教市场。利用其可离线低功耗的特点,智能玩具将摆脱对Wifi的限制,以后就可以与小朋友们一起出家门玩耍啦。
 
此次思必驰与国芯展开合作,推出GX8010智能芯片,思必驰在物联网芯片领域又添一员大将,思必驰将持续为更多的智能硬件赋予卓越的语音交互能力。