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IoT這條路上將會(huì)跑什么樣的“車”？

”

作者 | 王金旺

出品 | 雷鋒網(wǎng)產(chǎn)業(yè)組

當(dāng)你對(duì)空調(diào)說“對(duì)我吹風(fēng)”、“不要對(duì)我吹風(fēng)”時(shí)，空調(diào)通過定位你的方向和具體位置，進(jìn)行定向吹風(fēng)……

在AWE 2021海爾展臺(tái)上，講解員對(duì)一款語音空調(diào)的新奇之處娓娓道來，引來不少圍觀。

這款產(chǎn)品是海爾與科大訊飛聯(lián)合開發(fā)的雷神者系列語音空調(diào)，據(jù)官方講解員介紹，通過語音功能，用戶可以控制空調(diào)吹風(fēng)的風(fēng)向、大小……

不過，講解員不會(huì)講到的是，海爾或?qū)⒃谙乱淮照{(diào)中加入一顆略顯特別的AI語音芯片，這顆芯片在研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用上經(jīng)歷的是與以往大多AI語音芯片不同的故事。

這個(gè)故事還要從科大訊飛的語音算法說起。

AI語音芯片的困局

2010年，科大訊飛發(fā)布語音輸入法1.0版本，在這一輸入法中，科大訊飛將隱馬爾可夫模型成功應(yīng)用于語音識(shí)別系統(tǒng)中，讓輸入效率提升了3倍。

就此，AI語音算法的巨大能量開始逐漸顯現(xiàn)出來。

在此之前，有數(shù)據(jù)顯示，2009年1-2月，我國家電行業(yè)銷售收入同比增長(zhǎng)率為-10.31%，這是我國家電行業(yè)十年來首次出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。

從之后的行業(yè)發(fā)展來看，家電廠商在兩方面做出了改變。一方面，家電廠商通過海外并購、積極開拓海外市場(chǎng)；另一方面，家電廠商開始擁抱物聯(lián)網(wǎng)、擁抱智能化。

智能語音正是家電廠商在擁抱智能化過程中逐漸為家電產(chǎn)品加入的一項(xiàng)能力。

不過，為家電產(chǎn)品配備高水準(zhǔn)的智能語音功能這件事兒并不簡(jiǎn)單。

在為家電配備語音功能過程中，科大訊飛發(fā)現(xiàn)，以往語音芯片研發(fā)模式始終是一個(gè)難以逾越的問題。

在過往幾年里，科大訊飛基于訊飛開放平臺(tái)與超過90家芯片企業(yè)開展了合作，在這之中，算法與芯片做適配是最耗時(shí)、耗力，又總會(huì)有遺憾的事兒。

科大訊飛副總裁、研究院執(zhí)行院長(zhǎng)王智國對(duì)此深有體會(huì)：

芯片原廠的芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)有自己的研發(fā)路線，芯片設(shè)計(jì)成多大面積、放多少電子元器件、架構(gòu)是怎樣的，這些都是他們的最高機(jī)密。
我們過去與芯片原廠合作，都是他們將芯片設(shè)計(jì)出來后，我們來用，相當(dāng)于我們算法要去單方面適配硬件（芯片）。我們雖然有選擇權(quán)——盡量選與我們算法更容易適配的芯片，但無法做到完美適配。
有時(shí)候算力不夠，需要對(duì)模型進(jìn)行裁剪；有時(shí)候算力太大，成本又太高。
移植算法的時(shí)候非常辛苦，而且總會(huì)有遺憾。

因此，科大訊飛希望能夠與芯片原廠進(jìn)行更為緊密的合作——在做芯片設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到算法的一些特點(diǎn)，做出一顆算法與硬件資源完美匹配的AI芯片。

思量多年，科大訊飛最終找到了機(jī)會(huì)。

訊飛求變，布局芯片

聆思智能是一家專注于AIoT領(lǐng)域的初創(chuàng)企業(yè)，早在2019年，作為科大訊飛的生態(tài)合作企業(yè)的聆思智能就面向家電行業(yè)推出了CSK 4002系列的專用語音芯片。

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，聆思智能成立之初，科大訊飛董事長(zhǎng)劉慶峰便成了這家公司的天使投資人。

關(guān)于兩家企業(yè)的關(guān)系，王智國進(jìn)一步解釋稱：

聆思是一家獨(dú)立的公司，并不隸屬于科大訊飛，而是科大訊飛的芯片合作企業(yè)。

科大訊飛和聆思智能的合作與其他芯片廠商的合作不同之處在于：科大訊飛的一些算法專家在芯片設(shè)計(jì)之初就參與到了芯片設(shè)計(jì)工作中。

這就避免了前文提到的芯片設(shè)計(jì)完成后，算法移植到芯片中適配芯片帶來的損耗，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的軟硬件結(jié)合。

“我們與科大訊飛很早就開始進(jìn)行合作，那時(shí)候是致力于做好AIoT芯片，”聆思智能CTO邵智勇透露，“去年，我們的AI語音芯片實(shí)際效果已經(jīng)相對(duì)通用語音芯片在算力、成本、性價(jià)比上都有了很好的提升?！?/span>

據(jù)官方資料顯示，聆思智能CSK系列芯片采用ANDES D1088處理器，在自主研發(fā)MVA硬件加速器的加持下，峰值算力能夠高達(dá)128GOPS，針對(duì)AI算法，科大訊飛、聆思智能兩方研發(fā)團(tuán)隊(duì)合力進(jìn)行了深度定制，實(shí)現(xiàn)了算法和新品的深度耦合。

這樣來之不易的合作所凝聚出的AI語音芯片，在一定程度上也將對(duì)整個(gè)家電行業(yè)產(chǎn)生影響。

王智國特別留意到，在設(shè)備智能化這件事上，過去幾年顯現(xiàn)出兩個(gè)難點(diǎn)：算法門檻、成本問題。

在過去幾年里，設(shè)備聯(lián)網(wǎng)這件事兒已經(jīng)受到家電廠商的普遍重視。就家電行業(yè)而言，幾乎所有家電產(chǎn)品都已經(jīng)嵌入WiFi模塊，被“IoT化”。

現(xiàn)在我們正處于一個(gè)IoT向AIoT轉(zhuǎn)變的年代。

以前文提到的智能空調(diào)為例，不僅加入了WiFi模塊，還加入了智能語音模塊。

IoT向AIoT的轉(zhuǎn)變是一個(gè)不可逆的過程，卻又充滿挑戰(zhàn)。

邵智勇將這其中面臨的挑戰(zhàn)剖析為兩方面：

一方面，用戶體驗(yàn)是否足夠好。

語音控制家電說起來容易，其實(shí)特別挑場(chǎng)景，例如大房間和小房間的回聲不一樣、臥室和客廳的噪音環(huán)境不一樣，科大訊飛的語音算法經(jīng)過這些年的迭代，在語音識(shí)別、理解、降噪等方面已經(jīng)表現(xiàn)很不錯(cuò)了，算法已經(jīng)相對(duì)成熟；

另一方面，性價(jià)比是否足夠高。

現(xiàn)在用戶對(duì)智能語音技術(shù)的認(rèn)知度和使用習(xí)慣已經(jīng)逐漸培養(yǎng)起來，但消費(fèi)者天然對(duì)價(jià)格較為敏感，只有將語音芯片成本降低，從而降低從「聯(lián)網(wǎng)家電」到有智能語音功能的「智能（聯(lián)網(wǎng)）家電」的升級(jí)成本，才能加速普及智能家電的普及應(yīng)用。

科大訊飛、聆思智能兩支研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過從芯片設(shè)計(jì)階段開始進(jìn)行深度合作，在一定程度上也提升降低了語音芯片的成本，語音芯片的性價(jià)比得以提升。

而從聆思智能公布的研發(fā)路線圖上可以看出，截止目前，雙方聯(lián)合研發(fā)的AI語音芯片已經(jīng)規(guī)劃到了第三代。

三年芯片迭代路線

2019年第三季度，聆思智能研發(fā)出了第一代芯片CSK4002，這一芯片也在第三屆科大訊飛全球1024開發(fā)者節(jié)上正式對(duì)外發(fā)布。

第一代芯片聆思智能更注重的是軟硬件耦合這件事，通過在設(shè)計(jì)之初定制NPU滿足神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元的訓(xùn)練需求，以此提升芯片算力和使用體驗(yàn)。據(jù)悉，這代產(chǎn)品比通用AI語音芯片的性價(jià)比、算力都要高很多，聆思智能甚至在這代產(chǎn)品上還加入了些許圖像處理能力。

2020年Q3，聆思智能針對(duì)這一代芯片進(jìn)一步推出了中低端300X系列芯片。

此外，聆思智能第二代600X、500X系列產(chǎn)品，第三代800X、900X系列產(chǎn)品已經(jīng)在規(guī)劃中。

據(jù)邵智勇介紹稱，第二代產(chǎn)品更加注重集成度和極致性價(jià)比，包括集成了眾多外圍器件，加入了NPU+DSP+MCU三核異構(gòu)架構(gòu)，并在功耗上做了進(jìn)一步優(yōu)化；第三代產(chǎn)品除去做好離在線語音算法集成外，還將IoT、通信模塊都集成到了芯片上，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的AIoT完整集成。