語音芯片AI人工智能解決方案

1、Voice Trigger芯片及處理方案語音應(yīng)用崛起之年最具競(jìng)爭(zhēng)力VT處理方案姜 黎 （Jeffrey Jiang），湯健-7-30第1頁語音芯片介紹02AP方案經(jīng)典介紹03面向手機(jī)市場(chǎng)第一代語音介紹04面向手機(jī)市場(chǎng)第二代語音介紹05CONTENT競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手情況06我方產(chǎn)品介紹A語音交互趨勢(shì)01第2頁1語音交互趨勢(shì)PART ONE語音時(shí)代到來第3頁語音交互趨勢(shì)，戰(zhàn)國時(shí)代第一年第4頁2語音芯片介紹PART TWO語音作為人機(jī)交互伎倆時(shí)代將到來第5頁語言芯片方案介紹，戰(zhàn)國時(shí)代第一年預(yù)測(cè)：MTK等AP廠商集成音響方向高集成度趨勢(shì)國芯全志炬芯MTK白電方向開始有方案啟英泰倫長虹投資背景單麥克 10米手機(jī)

2、平臺(tái)集成旗艦平臺(tái)高通，海思旗艦平臺(tái)音響方向作為領(lǐng)頭羊，集中了眾多競(jìng)爭(zhēng)，逐步往VT+AP+Soundbar高集成度方向，對(duì)功耗敏感要求低（詳細(xì)分析詳見AP方案介紹）白電方向剛開始，不過已經(jīng)表達(dá)出價(jià)格高度敏感，芯片算法二合一趨勢(shì)（詳細(xì)分析詳見對(duì)手分析2）手機(jī)旗艦平臺(tái)部分支持近場(chǎng)喚醒第6頁語音芯片介紹AP+Codec應(yīng)用通用芯片：在智能語音設(shè)備早期階段（-），因?yàn)樾酒邪l(fā)周期漫長（18-24個(gè)月），研發(fā)投入高昂，在終端銷量難以支撐芯片規(guī)模暴發(fā)情況下，市場(chǎng)均采取通用芯片。是AP芯片/平板芯片等+Codec芯片/DSP芯片等組合方式，由Codec芯片進(jìn)行數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換，DSP對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，包含回聲消

3、除、噪聲抑制、語音降噪/增強(qiáng)等，最終加入云端計(jì)算支持。代表芯片是聯(lián)發(fā)科MT8563和全志R16。專用芯片：是語音芯片發(fā)展第二個(gè)階段，其采取適合做語音處理CPU，加上多通道麥克風(fēng)陣列接口，在語音算法上支持回聲消除、噪聲抑制、聲源定位、語音增強(qiáng)等技術(shù)，并兼具運(yùn)算能力和低功耗考量。代表芯片有聯(lián)發(fā)科MT8516、科勝訊CX20924、晶晨半導(dǎo)體A113、瑞芯微RK3036和北京君正X1000。這類芯片未內(nèi)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器，AI多借助云端實(shí)現(xiàn)。（當(dāng)前主流智能音箱方案）AI語音芯片：是語音芯片發(fā)展第三個(gè)階段。恰好處理了這些問題：（1）集成了專用AI處理器模塊（NPU），用以對(duì)當(dāng)?shù)貦C(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行加速；（2

4、）語音AI芯片不但集成CPU、NPU，還集成DSP信號(hào)處理、Wi-Fi/藍(lán)牙等模塊；（3）能夠?qū)崿F(xiàn)“端側(cè)”智能，將慣用功效由云端轉(zhuǎn)換到當(dāng)?shù)?，可離線操作并處理用戶數(shù)據(jù)隱私問題。代表芯片是杭州國芯GX8010。當(dāng)前大多數(shù)算法企業(yè)都有第三類芯片研發(fā)計(jì)劃，主要市場(chǎng)還是面向智能音箱市場(chǎng)。同期，通用芯片/專用芯片廠商開始升級(jí)支持LCD/攝像頭等，面向未來智能相框市場(chǎng)。第7頁3AP方案介紹PART THREE第8頁AP方案經(jīng)典介紹：杭州國芯GX8010AP+Codec應(yīng)用集成了國芯gxNPU，ARM Cortex A7 CPU，Hifi-4 DSP等多個(gè)處理器，其中DSP負(fù)責(zé)語音信號(hào)處理增強(qiáng)、NPU負(fù)責(zé)深度

5、學(xué)習(xí)計(jì)算、CPU負(fù)責(zé)軟件運(yùn)行和應(yīng)用決議控制等。支持8通道麥克風(fēng)接口，支持1080P攝像頭輸入，圖像預(yù)處理，MJPEG編碼等模塊。功耗0.7W 該方案僅針對(duì)智能音箱市場(chǎng)，無法覆蓋低功耗市場(chǎng)（智能手機(jī)、智能耳機(jī)）及對(duì)AP無需求應(yīng)用市場(chǎng)（臺(tái)燈，燈泡，兒童玩具，白電）第9頁4面向手機(jī)市場(chǎng)第一代語音介紹PART FOUR處理語音有與沒有問題第10頁面向手機(jī)市場(chǎng)第一代語音介紹處理語音有與沒有問題方案特點(diǎn)為： （僅旗艦平臺(tái)支持語音方案）1.手機(jī)平臺(tái)本身限制性：針對(duì)每一個(gè)功效需要單獨(dú)收取研發(fā)授權(quán)費(fèi)（5萬$以上）,同時(shí)需要收取整機(jī)銷售額5%整機(jī)授權(quán)費(fèi)及小批量試產(chǎn)生產(chǎn)授權(quán)費(fèi)。限制了客戶在其平臺(tái)上做差異化可能性。2

6、.耗電：整機(jī)待機(jī)時(shí)間通常為5毫安時(shí)，采取Codec常開偵聽，會(huì)增加3倍功耗，降低待機(jī)時(shí)間。普通會(huì)在終端上設(shè)置快捷鍵來開啟喚醒功效3.近場(chǎng)喚醒，不支持遠(yuǎn)場(chǎng)喚醒。4.以云端為中心。5.平臺(tái)迭代周期如（通用芯片），研發(fā)周期普通需要24個(gè)月。終端代表：小米8，華為mate10高通旗艦平臺(tái)codec海思旗艦平臺(tái)codec第11頁聯(lián)想手機(jī)語音識(shí)別進(jìn)化(-6-6)新款A(yù)irPods耳機(jī)將支持“HeySiri”語音激活功效，用戶無須觸碰耳機(jī)，只需隔空呼叫“HeySiri”，即可喚醒語音助手并與之實(shí)現(xiàn)交互。 平臺(tái)入口需求第12頁華為手機(jī)語音識(shí)別進(jìn)化（-6-19）新款A(yù)irPods耳機(jī)將支持“HeySiri”語音

7、激活功效，用戶無須觸碰耳機(jī)，只需隔空呼叫“HeySiri”，即可喚醒語音助手并與之實(shí)現(xiàn)交互。 平臺(tái)入口需求第13頁5面向手機(jī)市場(chǎng)第二代語音介紹PART FIVE開啟語音專用芯片時(shí)代第14頁面向手機(jī)市場(chǎng)第二代語音介紹處理性能好與壞問題方案特點(diǎn)為：1.打破了平臺(tái)不足，能夠應(yīng)用到更廣市場(chǎng)范圍2.整體方案比較省電。能夠支持熄屏喚醒。3.以終端為中心，可實(shí)現(xiàn)離線識(shí)別。4. 本公司方案支持近/遠(yuǎn)場(chǎng)喚醒。終端代表：三星S9+, VIVO NEX,小米6X。第15頁三星手機(jī)VT進(jìn)化（-3-6）低功耗需求第16頁小米手機(jī)VT進(jìn)化（-4-22）新款A(yù)irPods耳機(jī)將支持“HeySiri”語音激活功效，用戶無須觸

8、碰耳機(jī)，只需隔空呼叫“HeySiri”，即可喚醒語音助手并與之實(shí)現(xiàn)交互。 低功耗需求第17頁VIVO手機(jī)VT進(jìn)化(-6-12)新款A(yù)irPods耳機(jī)將支持“HeySiri”語音激活功效，用戶無須觸碰耳機(jī)，只需隔空呼叫“HeySiri”，即可喚醒語音助手并與之實(shí)現(xiàn)交互。 低功耗、個(gè)性化定制需求第18頁6對(duì)手分析PART SIX低功耗市場(chǎng)及白電第19頁面向手機(jī)等低功耗市場(chǎng)友商，戰(zhàn)國時(shí)代第一年DSPG企業(yè)VT芯片特點(diǎn)：1. 外部MIC電源控制上，沒有考慮功耗問題。外部成本較高。 僅支持一個(gè)模擬MIC接口（AMIC），而且DMIC沒有到平臺(tái)CodecDMIC接口通路，這在使用上是不方便，需要增加額外電

9、路成本，而且這部分成本價(jià)格偏貴。算法靈活度不夠。 算法合作方為美國Sensory企業(yè)，Sensory企業(yè)算法精簡(jiǎn)，DSPG能夠放得下，國內(nèi)其它企業(yè)算法就放不進(jìn)去。算法企業(yè)收取額外Royalty，價(jià)格非常貴（1.5USD）。4. 整體上不是為遠(yuǎn)場(chǎng)設(shè)計(jì)。 選取是CEVA TL1 DSP, 性能偏弱 不利于后續(xù)擴(kuò)展。該芯片是當(dāng)前唯一僅能滿足手機(jī)環(huán)境量產(chǎn)芯片，客戶當(dāng)前沒有選擇余地。第20頁面向白電市場(chǎng)友商，戰(zhàn)國時(shí)代第一年啟英泰倫VT芯片：內(nèi)嵌ARM M4F核跑降噪，AEC等算法。 對(duì)于算法生態(tài)缺乏了解，當(dāng)前音頻相關(guān)算法多數(shù)是和Tensilica HiFi DSP，CEVA DSP相互結(jié)合。對(duì)第三方算法

10、企業(yè)兼容性較弱芯片面積較大9x9mm，功耗沒有優(yōu)勢(shì)。AEM M4F內(nèi)核架構(gòu)，與終端設(shè)備上現(xiàn)有CPU功效重合，不過又無法取代現(xiàn)有終端設(shè)備CPU/MCU，如機(jī)器人，玩具，智能家居，空調(diào)等；同時(shí)也會(huì)對(duì)部分市場(chǎng)造成功效浪費(fèi)，如照明，汽車電子等。 該芯片尺寸和功耗無法面向手機(jī)/藍(lán)牙耳機(jī)/遙控器等市場(chǎng)。 對(duì)于臺(tái)燈、燈泡等市場(chǎng)該芯片功效太過富裕，造成功效和成本浪費(fèi)。第21頁A我方產(chǎn)品介紹Appendix處理功耗問題和離線問題第22頁產(chǎn)品路標(biāo)及目標(biāo)-2022手機(jī)&Wearable市場(chǎng)1mW Trigger功耗支持4 模擬MIC支持遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)用WLCSP-25 2.0 x2.02022手機(jī)&Wearable市場(chǎng)0.

11、5mW Trigger功耗更強(qiáng)降噪性能支持4 模擬MIC支持遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)用手機(jī)&Wearable市場(chǎng)0.5mW Trigger功耗更強(qiáng)降噪性能支持4 模擬MIC支持遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)用低功耗硬件AI語音識(shí)別核支持80%離線識(shí)別應(yīng)用方案能夠?qū)τ趹?yīng)用95%場(chǎng)景滿足Trigger識(shí)別功效應(yīng)用方案能夠?qū)τ趹?yīng)用98%場(chǎng)景滿足Trigger識(shí)別功效應(yīng)用方案能夠?qū)τ趹?yīng)用99%場(chǎng)景滿足Trigger識(shí)別功效對(duì)于客戶交互提供極高客戶感受第23頁產(chǎn)品開發(fā)準(zhǔn)期進(jìn)行110月1112月121月13月MPW芯片測(cè)試完成完成第一輪產(chǎn)品批量出貨MPW芯片Alpha客戶導(dǎo)入，F(xiàn)ull Mask TO， 針對(duì)四大行業(yè)方案人力準(zhǔn)備完成，銷售團(tuán)體到位FPGA及算法能夠DemoMPW芯片TO第24頁專利情況風(fēng)口機(jī)會(huì)只有一次序號(hào)申請(qǐng)?zhí)柮Q狀態(tài)類型110369009.8一個(gè)用于變送器調(diào)理芯片通信系統(tǒng)及方法初審合格創(chuàng)造2208743491 一個(gè)含有語音喚醒功效裝置遞交實(shí)用新型已經(jīng)申請(qǐng)專利計(jì)劃申請(qǐng)專利明細(xì)序號(hào)申請(qǐng)?zhí)柮Q狀態(tài)類型1VAD低功耗偵聽方法計(jì)劃創(chuàng)造2VAD降噪方法計(jì)劃創(chuàng)造3VAD喚醒詞SNR增強(qiáng)方法計(jì)劃創(chuàng)造4低功耗Voice ADC設(shè)計(jì)計(jì)劃創(chuàng)造5集成電路版圖版權(quán)計(jì)