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讯飞求变,布局芯片

讯飞求变,布局芯片

作者 | 王金旺

出品 | 产业组

当你对空调说“对我吹风”、“不要对我吹风”时,空调通过定位你的方向和具体位置,进行定向吹风……

在AWE 2021海尔展台上,讲解员对一款语音空调的新奇之处娓娓道来,引来不少围观。

这款产品是海尔与科大讯飞联合开发的雷神者系列语音空调,据官方讲解员介绍,通过语音功能,用户可以控制空调吹风的风向、大小……

不过,讲解员不会讲到的是,在这一空调中,加入的其实是一颗略显特别的AI语音芯片,这颗芯片在研发、生产、应用上经历的是与以往大多AI语音芯片不同的故事。

这个故事还要从科大讯飞的语音算法说起。

AI语音芯片的困局

2010年,科大讯飞发布语音输入法1.0版本,在这一输入法中,科大讯飞将隐马尔可夫模型成功应用于语音识别系统中,让输入效率提升了3倍。

就此,AI语音算法的巨大能量开始逐渐显现出来。

在此之前,有数据显示,2009年1-2月,我国家电行业销售收入同比增长率为-10.31%,这是我国家电行业十年来首次出现负增长。

从之后的行业发展来看,家电厂商在两方面做出了改变。一方面,家电厂商通过海外并购、积极开拓海外市场;另一方面,家电厂商开始拥抱物联网、拥抱智能化。

智能语音正是家电厂商在拥抱智能化过程中逐渐为家电产品加入的一项能力。

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不过,为家电产品配备高水准的智能语音功能这件事儿并不简单。

在为家电配备语音功能过程中,科大讯飞发现,以往语音芯片研发模式始终是一个难以逾越的问题。

在过往几年里,科大讯飞基于讯飞开放平台与超过90家芯片企业开展了合作,在这之中,算法与芯片做适配是最耗时、耗力,又总会有遗憾的事儿。

科大讯飞副总裁、研究院执行院长王智国对此深有体会:

芯片原厂的芯片设计团队有自己的研发路线,芯片设计成多大面积、放多少电子元器件、架构是怎样的,这些都是他们的最高机密。

我们过去与芯片原厂合作,都是他们将芯片设计出来后,我们来用,相当于我们算法要去单方面适配硬件(芯片)。我们虽然有选择权——尽量选与我们算法更容易适配的芯片,但无法做到完美适配。

有时候算力不够,需要对模型进行裁剪;有时候算力太大,成本又太高。

移植算法的时候非常辛苦,而且总会有遗憾。

因此,科大讯飞希望能够与芯片原厂进行更为紧密的合作——在做芯片设计时就考虑到算法的一些特点,做出一颗算法与硬件资源完美匹配的AI芯片。

思量多年,科大讯飞最终找到了机会。

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聆思智能是一家专注于AIoT领域的初创企业,早在2019年,作为科大讯飞的生态合作企业的聆思智能就面向家电行业推出了CSK 4002系列的专用语音芯片。

严格意义上说,用在海尔语音空调上的那颗芯片其实正来自于这家公司。

据了解,聆思智能成立之初,科大讯飞董事长刘庆峰便成了这家公司的天使投资人。

关于两家企业的关系,王智国进一步解释称:

聆思是一家独立的公司,并不隶属于科大讯飞,而是科大讯飞的芯片合作企业。

科大讯飞和聆思智能的合作与其他芯片厂商的合作不同之处在于:科大讯飞的一些算法专家在芯片设计之初就参与到了芯片设计工作中。

这就避免了前文提到的芯片设计完成后,算法移植到芯片中适配芯片带来的损耗,从而实现真正意义上的软硬件结合。

“我们与科大讯飞的合作从三年前就已经开始了,那时候是致力于做好AIoT芯片,”聆思智能CTO邵智勇透露,“去年,我们的AI语音芯片实际效果已经相对通用语音芯片在算力、成本、性价比上都有了很好的提升。”

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据官方资料显示,聆思智能CSK系列芯片采用ANDES D1088处理器,在自主研发MVA硬件加速器的加持下,峰值算力能够高达128GOPS,针对AI算法,科大讯飞、聆思智能两方研发团队合力进行了深度定制,实现了算法和新品的深度耦合。

这样来之不易的合作所凝聚出的AI语音芯片,在一定程度上也将对整个家电行业产生影响。

王智国特别留意到,在设备智能化这件事上,过去几年显现出两个难点:算法门槛、成本问题。

在过去几年里,设备联网这件事儿已经受到家电厂商的普遍重视。就家电行业而言,几乎所有家电产品都已经嵌入WiFi模块,被“IoT化”。

现在我们正处于一个IoT向AIoT转变的年代。

以前文提到的智能空调为例,不仅加入了WiFi模块,还加入了智能语音模块。

IoT向AIoT的转变是一个不可逆的过程,却又充满挑战。

邵智勇将这其中面临的挑战剖析为两方面:

  • 一方面,用户体验是否足够好。

语音控制家电说起来容易,其实特别挑场景,例如大房间和小房间的回声不一样、卧室和客厅的噪音环境不一样,科大讯飞的语音算法经过这些年的迭代,在语音识别、理解、降噪等方面已经表现很不错了,算法已经相对成熟;

  • 另一方面,性价比是否足够高。

现在用户对智能语音技术的认知度和使用习惯已经逐渐培养起来,但消费者天然对价格较为敏感,只有将语音芯片成本降低,从而降低从「联网家电」到有智能语音功能的「智能(联网)家电」的升级成本,才能加速普及智能家电的普及应用。

科大讯飞、聆思智能两支研发团队通过从芯片设计阶段开始进行深度合作,在一定程度上也提升降低了语音芯片的成本,语音芯片的性价比得以提升。

而从聆思智能公布的研发路线图上可以看出,截止目前,双方联合研发的AI语音芯片已经规划到了第三代。

三年芯片迭代路线

2019年第三季度,聆思智能研发出了第一代芯片CSK4002,这一芯片也在第三届科大讯飞全球1024开发者节上正式对外发布。

第一代芯片聆思智能更注重的是软硬件耦合这件事,通过在设计之初定制NPU满足神经网络单元的训练需求,以此提升芯片算力和使用体验。据悉,这代产品比通用AI语音芯片的性价比、算力都要高很多,聆思智能甚至在这代产品上还加入了些许图像处理能力。

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2020年Q3,聆思智能针对这一代芯片进一步推出了中低端300X系列芯片。

此外,聆思智能第二代600X、500X系列产品,第三代800X、900X系列产品已经在规划中。

据邵智勇介绍称,第二代产品更加注重集成度和极致性价比,包括集成了众多外围器件,加入了NPU+DSP+MCU三核异构架构,并在功耗上做了进一步优化;第三代产品除去做好离在线语音算法集成外,还将IoT、通信模块都集成到了芯片上,实现了真正意义上的AIoT完整集成。

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据官方信息显示,目前包括海尔、美的、格力、TCL、苏宁、奥克斯等都已经与聆思智能有进行合作。

IoT这条路上将跑什么样的“车”?

我们相信包括智能语音应用在内的设备智能化这件事是不可逆的。

王智国对此深信不疑。

回到本质上来看,AI能够解决的其实是将抽象化的事物转变为结构化的事物。

一段录音,是抽象化的事物,不可检索,也无法获取更多相关信息;有了语音识别后,就可以将其转变为拥有时间、地点、发言人的结构化信息,可以建摘要,也可以进行管理。

一旦将抽象化的事物结构化,在这之中就将大有所为。

家电企业可以利用这些结构化的信息进行诸如对冰箱中剩余食物进行智能推荐、智能决策等。

王智国将「IoT」比作「路」,将「AI」比作「车」,他认为,“现在这条‘路’已经基本修好了,接下来要跑什么样的‘车’将是智能化需要解决的问题。

而AI芯片,是科大讯飞找到的发力支点,也是家电智能化转型的关键所在。

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