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让小米汗颜!这款AI芯片可以让家电在不连接互联网的情况下理解人类语音

时间:2024-05-22 19:52:59 科技赋能

文字| Lina介绍:过去六个月,人工智能发展重心逐渐从云端转向终端,伴随着人工智能芯片产业的整体崛起。

时隔数月,智东西首次报道了人工智能芯片全产业链的近百家核心企业,涵盖国内外主要巨头企业、新兴初创企业、场景应用、代工生产等,为您提供全面、全面的人工智能芯片行业资讯。

深度剖析AI芯片行业。

对发展、创新和创业进行跟踪和报告。

这是智能AI芯片行业系列报告之一。

随着移动互联网的红利逐渐衰退,一个更具颠覆性和革命性的王朝正在悄然来临——人工智能(AI)。

未来十年,图像识别、语音交互、机器学习、AI芯片等相关产业将继续以迅猛的势头占据市场份额,为人工智能向各行各业的普遍渗透奠定坚实的基础。

随着技术和算法的发展,人工智能也在从“软”向“硬”拓展。

正如PC芯片时代造就了英特尔,智能手机芯片时代造就了高通。

随着人工智能时代的开启,人工智能芯片行业涌现出一大批玩家,不仅包括国内外科技巨头和高歌入局,其他大大小小的初创公司也在争相布局。

进入市场。

市场动荡、热闹。

这种兴奋不仅体现在AI芯片的出现,还体现在资本市场的持续关注——近日,一家名为奇英泰伦的成都公司刚刚完成3000万元的A轮融资。

上周,智东西专程来到位于成都高新区的启盈泰伦公司,与董事长兼CTO何云鹏进行了一对一的深度对话。

(奇英泰伦董事长兼CTO何云鹏)与市场上大多数AI芯片公司不同,奇英泰伦选择了家电语音控制作为核心应用场景,不仅在今年1月成功量产了语音AI芯片CI,还配备了具有专用的神经网络处理单元;并以其耐高温、耐高湿、低成本、低功耗等行业特性,成功进入长虹、美的等多家知名老牌家电厂商的产品,让用户可以离线语音控制空调、浴室取暖器、微波炉等电器。

1、年初量产第一代语音AI芯片 奇英泰伦成立于2018年11月,专注于语音识别AI芯片和语音识别应用解决方案。

目前团队约有50人。

不久前,奇盈泰伦刚刚完成3000万元A轮融资,由风扬资本领投。

此前超千万元天使轮融资由鲁博智能管家领投。

奇英泰伦于2019年6月推出第一代语音AI芯片CI,并于2020年1月量产。

CI封装尺寸约为9mm x 9mm,可作为MCU微处理单元集成在家电内部的电路板上。

下图右侧是配备CI的单麦克风解决方案。

中间标有“ChipIntelli”的黑色小方块是CI芯片。

家电制造商可以将这个黑色小方块放在他们产品内部的电路板上。

(搭载CI的单麦克风方案)CI之所以被称为AI语音芯片,是因为它搭载了专门用于AI语音识别计算加速的硬件模块。

下图是CI芯片的内部结构。

图中灰色方框内的ASR硬件加速引擎可以为家用电器提供语音识别功能。

(CI)我们可以看到ASR模块分为三个部分,VAD、FE、DNN。

VAD(Voice ActivityDetect,语音激活检测)是芯片中的语音检测模块。

它可以检测输入的声音是噪声还是语音,还可以检测其起点和终点。

FE(Feature Extraction)是芯片中的特征提取模块,可以提取语音数据的目标特征。

DNN(Deep Neural Networks)是一个可以进行语音识别的深度神经网络模块。

简单来说,这个芯片可以将你说的话“翻译”成机器可以理解的命令。

它不需要网络连接,可以本地和离线执行。

比如,当你直接对台灯说“打开台灯”,或者直接对微波炉说“微波炉,加热”时,这些家用电器都能做出反应。

目前,长虹、美的、海尔、TCL等老牌家电厂商已相继采用奇英泰伦的产品。

据何云鹏介绍,目前已经启动的合作伙伴项目有60、70个。

如果加上排队项目和渠道商,就项目而言,总共有500多个合作伙伴。

目前,奇英泰伦的双麦克风方案售价不到人民币/套,单麦克风方案的价格更低。

除了提供芯片外,奇英泰伦还将与厂商合作,提供芯片模块参考设计、语音识别引擎、语音软件设计等全链条服务。

厂商提出想要什么样的唤醒词和命令语句,奇英泰伦提供CI芯片模块和芯片模块参考设计(如何最高效地将CI集成到这个家电的电路板上),并会创建配套和可用的系统软件根据制造商的需要。

最后,制造商将芯片焊接到自己产品的电路板上,产品(电饭锅、洗衣机、灯泡)就可以具有语音控制功能。

何云鹏介绍,虽然各个家电厂商的需求不同,但企盈泰伦已经形成了一套标准化、流程化的合作模式,而且进展非常快。

现在一台搭载CI芯片的智能家电最快可以几个月建成,最慢也不超过三个月。

美的、长虹等大公司目前有十多个产品项目同时在进行。

除了CI之外,奇英泰伦上半年还将推出两到三款不同的AI芯片,主打麦克风阵列拾音器或者其他成本更低、功耗更低的新产品。

2、中科院半导体技术出身,十六年芯片经验。

一个公司的气质、定位、市场策略往往与创始人的个人经历密切相关。

在何云鹏的身上,不难找到他与齐英泰伦共有的基因。

年底,一架越洋飞机将何云鹏从新加坡带回祖国。

当时,何云鹏拥有中科院半导体研究所半导体硕士学位和新加坡国立大学光电子学硕士学位的学术背景,并有在新加坡和美国的工作经历。

回国后,何云鹏加入了新成立的海信ASIC设计中心,负责高清电视主控芯片的技术研发,同时也参与了团队准备、项目立项、项目开发等工作。

不知道大家是否还记得,21世纪初的中国,由于改革开放,正处于经济快速发展阶段。

以制造业为例,截至年底,我国彩电生产企业68家,年产彩电8000台。

实际销量占全球销量的55%,使中国成为全球最大的电视生产国。

然而,这数万台电视所使用的核心视频处理芯片全部是进口的,没有一个是中国企业自主研发的。

上游的高额利润被国外企业赚取,而国内制造业只能靠加工赚钱,靠价格战和低成本赚取产业链的微薄利润。

(2018年5月海信“新芯”芯片发布会,何云鹏最左)经过四年潜心研究,2019年,何云鹏和他的团队终于研发出国内首款高清高清数字视频媒体。

处理芯片——海信“hiview”,采用当时国际先进的0.18微米工艺,并于年底成功流片。

次年5月,海信正式召开发布会,宣布该芯片将用于量产海信彩电。

这件事在当时引起了不小的震动。

不仅新华社、人民网进行了报道,总理和政府常委也纷纷题词、贺信。

随后几年,何云鹏在海信参与了多代“芯芯”芯片的研发和量产。

到了年中,他决定辞去海信技术副总裁的职务,回到成都老家,加入长虹芯片部门担任技术总监。

2019年冬天,计算机视觉识别领域一年一度的“奥林匹克”ImageNet计算机识别挑战赛在大家屏息以待、翘首以待的情况下揭晓了最终结果。

多伦多大学Geoffrey Hinton教授带领团队使用深度学习技术。

机器图像识别技术的错误率首次大幅下降至15.3%,一举夺得冠军。

这一事件成为图像识别学科历史上的重要节点,人工智能迎来了21世纪的第一个朝阳。

此后,深度学习技术不断发展,不仅在图像解决方案方面取得了出色的成果,而且在语音识别方面也取得了出色的成果。

2017年,利用深度神经网络(DNN)的语音识别准确率已达到90%以上。

深耕家电芯片十余年的何云鹏,不仅看到了家电行业对语音交互技术的迫切需求,也看到了深度神经网络的快速发展。

此外,他深知传统CPU和DSP芯片解决方案在AI应用中的性能和功能问题。

消费缺陷。

年底,他决定辞职创业,11月,企盈泰伦成立。

何云鹏告诉智洞智,图像场景的AI芯片初期投入非常大,不适合普通初创企业进入。

不过,随着奇英泰伦业务的不断发展,他们下一步还将在芯片中加入图像处理模块,并逐步将业务线拓展到车辆、机器人等场景。

3、家电存量市场饱和,智能化迫在眉睫。

目前,我国家电存量市场已接近饱和。

在消费升级背景下,智能化、健康化、个性化逐渐成为家电高端市场增长的重要因素。

用户不再满足于洗衣、照明等平常功能,转而更加注重消费体验的升级。

“家电市场对智能化的需求非常旺盛。

”何云鹏说。

“过去十几年,手机发展得太快了,尤其是从按键机过渡到触摸屏机之后,各种手机应用开始爆发。

家电产品几乎没有变化。

是因为家电厂商没有想法和研究吗? “不,有想法,也有特殊功能。

增加功能必然意味着用户交互方式变得复杂——更多的按钮、更多的选项、更多的设置——这是用户不喜欢的。

因此,语音识别控制技术不仅仅是添加“功能”对于家电来说,却是一座桥梁,通过这个桥梁,家电厂商可以将自己十几年积累的创意和创新功能一一实现。

在过去的3-4年里,传统家电其实已经不在了。

在走向智能化的过程中经历了几个发展路径:间接控制——WiFi模块控制——(以WiFi模块+智能音箱为代表)语音控制——内置AI芯片控制是最早的后装解决方案之一。

一个可以连接网络的智能插座,插上后,用户可以通过互联网来控制最简单的家电开关,这是小米、海尔等厂商采用的方法。

通过将WiFi控制模块集成到自己的产品中,用户可以通过手机APP连接模块,在线控制家电开关、调节温度等。

语音控制(以WiFi模块+智能音箱为代表)是近两年随着智能音箱的兴起而兴起的一种控制方式。

用户需要使用智能音箱来语音控制家电,但这需要智能音箱和家电都连接到网络。

最后一种是七英泰伦目前正在使用的。

通过内置语音AI芯片,家电无需联网即可具备语音控制功能。

可见,奇英泰伦改变家电行业的核心路径是与家电企业合作,安装AI语音芯片,让传统家电能够以非常简单直接的方式实现语音控制。

与目前小米、海尔等推广的通过添加WiFi模块即可远程控制家电的方式相比,摆脱了家电智能组网和控制标准的障碍。

同时,不可联网的特性也允许多样化的控制方式以及不同设备的联动。

这不太方便。

哪种方式更合适取决于家电企业对使用场景的判断。

4、家电芯片要求工业级可靠性。

事实上,除了奇英泰伦之外,不少语音软硬件公司也看好家庭语音这块蛋糕——从小初创公司到大型家电厂商——语音交互技术几年前就基本实现了,但目前市场从未爆发过。

直到今年,智能音箱等前沿产品才崭露头角。

这件事情是由很多原因导致的。

一方面,过去几年语音交互技术还不够成熟,用户体验不够好。

另一方面,家用电器已经发展非常成熟,对成本、功耗、耐高温等行业特性有着严格的要求。

要求。

以功耗为例。

一般家电强制待机时的功耗只有1W,但一般语音AI方案的功耗都是几W,一旦添加,机器就无法运行。

再比如,在家用电器中,耐高温、高湿是对芯片的基本要求,但实验级和消费级语音AI芯片往往无法满足这些要求。

(奇英泰伦的降噪芯片+CI方案)目前,奇英泰伦的单麦克风方案工作功耗低于毫瓦,双麦克风方案功耗低于毫瓦,待机状态下功耗仅为30毫瓦左右。

结论:推动语音交互在家电领域的应用。

近年来,云计算带来的带宽、隐私、稳定性等问题催生了终端智能化的快速发展。

人工智能技术也不断成熟,逐渐从软件应用走向硬件实现,AI芯片应运而生。

在此背景下,奇英泰伦率先将语音识别技术固化在芯片上,并通过创始人的经验积累+团队合作研发,使芯片达到了低功耗、低成本、高稳定性的工业水平。

优点,有助于推动语音交互在智能家电中的普及和应用,受到了众多家电厂商的欢迎。

然而,蓝海毕竟是有期限的。

近期,各种规模的公司都相继推出或正在推出相应的AI芯片。

初创企业在技术领先的红利期需要更加警惕和加速,才能保持优势,避免被大企业超越或传统家电厂商凭借资源优势后来接盘。