在上個(gè)月深圳灣的一篇行業(yè)解讀中，我們提到了兩份智能音箱市場(chǎng)報(bào)告：2019 年全球智能音箱銷量達(dá)到 1.469 億部醋界，同比增長(zhǎng) 70%祟身，同年中國(guó)智能音箱市場(chǎng)銷量 3682.2 萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng) 126.6%物独。

單看國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，其中的貢獻(xiàn)氯葬，一方面來(lái)自天貓精靈挡篓、百度、小米等榜單上的玩家，另一方面則是背后的幾大頭部芯片供應(yīng)商全志科技官研、瑞芯微秽澳、晶晨半導(dǎo)體等。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)戏羽，全志科技面向智能音箱的 R 系列主控芯片已經(jīng)廣泛應(yīng)用于天貓精靈方糖 R担神、小度在家、小度音箱 Play始花、小愛(ài)音箱 Play妄讯、小愛(ài)音箱 mini、京東叮咚酷宵、騰訊聽(tīng)聽(tīng)亥贸、網(wǎng)易云音箱等多款產(chǎn)品。其中浇垦，R328 已經(jīng)成為智能音箱市場(chǎng)客戶認(rèn)可的主流方案炕置，并成為公司業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)的主要?jiǎng)恿χ弧?/p>

在深圳灣過(guò)往的多次交流中，全志科技都提到過(guò)智能音箱的往事：從 2011 年開(kāi)始做 Wi-Fi 音箱（智能音箱的雛形）的主控芯片男韧，沒(méi)有成為第一波先烈朴摊，反倒是柳暗花明，堅(jiān)持至今此虑，最終成為智能音箱市場(chǎng)的一匹黑馬甚纲，也是讓我們看到了市場(chǎng)的機(jī)會(huì)。

轉(zhuǎn)眼進(jìn)入 2020 年寡壮，已經(jīng)是全志科技涉足智能音箱領(lǐng)域的第 10 個(gè)年頭贩疙，主打高性價(jià)比的 R328 的傳奇還在繼續(xù)，全志科技與 Arm 中國(guó)合作打造的 R329 橫空出世况既。

4 月 16 日这溅，深圳灣應(yīng)邀參與了 Arm 中國(guó)和全志科技舉辦的媒體溝通會(huì)，與 Arm 中國(guó)產(chǎn)品研發(fā)副總裁劉澍棒仍、全志科技副總裁陳風(fēng)悲靴，一起聊了聊成就 R329 的「周易」AIPU 和智能音箱的故事。

R329 是首款采用 AI 專核跑智能語(yǔ)音的芯片

全志科技副總裁陳風(fēng)指出莫其，去年推出的 R328 也是采用了 Arm Cortex A7 處理器的典型產(chǎn)品癞尚，但它是用 CPU 來(lái)跑智能語(yǔ)音。在與很多友商和算法公司進(jìn)行了大量的交流后乱陡，全志科技發(fā)現(xiàn)浇揩，市場(chǎng)對(duì)專用算力是有明確需求的。因此憨颠，經(jīng)過(guò)了 10 個(gè)多月的研發(fā)胳徽，R329 應(yīng)運(yùn)而生积锅。

R329 是基于 Arm 的多核異構(gòu)處理器，集成了高性能的 AIPU养盗、DSP缚陷、CPU 等 5 顆計(jì)算核，具有高算力往核、低功耗的特點(diǎn)箫爷，是一款 AI 語(yǔ)音專用芯片。

先看一下規(guī)格：

基于主頻 1.5GHz 的 Arm Cortex-A53 雙核架構(gòu)聂儒，相較于 R328虎锚，全新升級(jí)的 R329 提供高達(dá) 1.58 倍整數(shù)算力，1.94 倍浮點(diǎn)算力薄货。

集成了 400MHz 雙核 HIFI4翁都，可以更大限度地達(dá)到優(yōu)異的能效比，在使用中降低產(chǎn)品發(fā)熱谅猾，體驗(yàn)更優(yōu)柄慰。

配合芯片集成的 SRAM 與嵌入式第二代 VAD 硬件，更進(jìn)一步降低功耗和發(fā)熱税娜。1 節(jié) 2500mA 的電池坐搔，可實(shí)現(xiàn) 1 周的待機(jī)時(shí)長(zhǎng)。

R329 首次搭載了 Arm 中國(guó)「周易」AIPU敬矩，可提供最高達(dá) 0.256 TOPS 的運(yùn)算能力概行。周易 AIPU 作為 AI 專核，其理論 AI 算力是單核 A7 1.2GHz 和單核 HIFI4 600MHz 的 25 倍弧岳。

在「周易」AIPU 的加持下凳忙，更充足的專用算力可以支撐更多的語(yǔ)音應(yīng)用。用深度學(xué)習(xí)做端到端的算法禽炬，相對(duì)于傳統(tǒng)降噪涧卵、回聲消除和關(guān)鍵詞識(shí)別算法，效果提升巨大腹尖，顯著提升識(shí)別率和交互體驗(yàn)柳恐。

此外，R329 芯片還通過(guò)豐富的音頻接口（集成多路音頻 ADC 和 DAC热幔、3 路 I2S 和 8 通道 DMIC乐设，同時(shí)集成 LDOs），提供更多的功能擴(kuò)展绎巨。

周易 AIPU 代表 Arm 中國(guó)首款自主 AIPU 進(jìn)入商用時(shí)代

Arm 中國(guó)產(chǎn)品研發(fā)副總裁劉澍首先向我們介紹了周易 AIPU 名字的來(lái)源近尚。他指出，全志科技 R329 所采用的 Arm Z1-0701 是 Arm 中國(guó)「周易」AIPU 第一代架構(gòu)场勤，其中肿男，07 是它有 2 的 7 次方的硬件 MAC介汹，01 表示它里面還有一個(gè)通用的 Tensor 處理單元。命名即表明了處理核的個(gè)數(shù)舶沛，也表明了算力的承載能力。

周易 AIPU 處理器是針對(duì)深度學(xué)習(xí)定制的窗价，其架構(gòu)包含以下幾個(gè)部分：

• 向量處理單元（Vector/Tensor process）如庭，類似 NEON 的向量處理指令集，通過(guò) 8 比特向量陣列進(jìn)行向量計(jì)算撼港。

• AI Fix Function坪它，將通用 AI 部件和單元固化下來(lái)成為硬件，帝牡。

• Scalar往毡，通用目的的 CPU 運(yùn)行指令集，具有類似 CPU 的標(biāo)量處理功能靶溜。

• 可擴(kuò)展的安全架構(gòu)开瞭，可兼容 Arm 的 TrustZone 安全方案。

• 可擴(kuò)展的用戶定義架構(gòu)罩息，如全志科技的案例嗤详。

Arm Z1-0701 是專門針對(duì)智能家居、智能樓宇瓷炮、智能機(jī)器人場(chǎng)景深度定制的葱色，同時(shí)也支持比較簡(jiǎn)單的視覺(jué)分析能力，如圖像和人臉的識(shí)別和感知娘香。

其最大的優(yōu)勢(shì)是在精度和算法移植的速度上也有很高的優(yōu)化苍狰，它可以非常高效地運(yùn)行本地的 KWS 和本地的 ASR 等各種語(yǔ)音算法。

而在用戶端的體驗(yàn)則是功耗低烘绽，原先用 CPU 跑 AI淋昭，產(chǎn)品的發(fā)熱需要在結(jié)構(gòu)上做一些主動(dòng)散熱，現(xiàn)在用 AIPU 來(lái)接替 CPU 的運(yùn)算工作诀姚，可以很好的緩解這個(gè)問(wèn)題响牛。這就為產(chǎn)品的進(jìn)一步小型化、長(zhǎng)續(xù)航提供了可行性赫段。

其次是安全擴(kuò)展呀打。周易 AIPU 傳承了 Arm 的 TrustZone 安全技術(shù)來(lái)保證整個(gè)設(shè)備里面數(shù)據(jù)的安全性。在設(shè)計(jì)之初糯笙，就已經(jīng)考慮了安全保障贬丛，使用戶隱私得到有效的保障。

那么给涕，「周易」AIPU 與以往的語(yǔ)音加速器（DSP）有什么不同呢豺憔？Arm 中國(guó)產(chǎn)品研發(fā)副總裁劉澍指出：

從產(chǎn)品定義上來(lái)看额获，「周易」AIPU 不是一個(gè) CPU 處理器，而是一個(gè) NN 類型的處理器恭应。其本質(zhì)在于 Arm 定義了一套新的適用于 AI 算法的指令集抄邀，通過(guò)指令來(lái)驅(qū)動(dòng)里面的向量處理單元和固定的 AI 算法處理單元，從而完成各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的組合的操作昼榛，所以我們把它叫做處理器而不叫加速器境肾。
架構(gòu)的定義、指令集的定義胆屿、設(shè)計(jì)的定義都是由 Arm 中國(guó)的團(tuán)隊(duì)來(lái)完成奥喻，所以「周易」也是我們完全自主可控的中國(guó)產(chǎn)品。

周易 AIPU 具有高度的可配置性非迹，可以實(shí)現(xiàn)單核上達(dá)到 0.2T~4T 的算力环鲤，而如果采用多核配置，可以增大到 64T憎兽，這樣就能應(yīng)用到汽車電子或其他大算力的服務(wù)器上冷离。

而在開(kāi)發(fā)的支持方面，可以實(shí)現(xiàn) Tensorflow 模型 24 小時(shí)移植唇兑，接口也是和 Tengine 的接口是統(tǒng)一的酒朵，能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺(tái)應(yīng)用，給開(kāi)發(fā)者很多便利扎附。

此外蔫耽，相比 Arm 的 U55 和 N77，周易 AIPU 更加通用留夜，既可以與 Cortex-M 或 Cortex-A 一起工作匙铡，也可以作為處理器進(jìn)行獨(dú)立工作。

智能音箱之外碍粥，還有更大的語(yǔ)音應(yīng)用藍(lán)海

全志科技是 Arm 中國(guó)的戰(zhàn)略合作伙伴鳖眼，推動(dòng)了「周易」AIPU 的首個(gè)落地應(yīng)用。在技術(shù)選型上嚼摩，全志科技陳風(fēng)認(rèn)為钦讳，傳統(tǒng)的通用處理器 + DSP 的設(shè)計(jì)還不能支撐更高的算力，因此 R329 選配了「周易」AIPU 專核枕面，來(lái)應(yīng)對(duì)更大的語(yǔ)音智能處理需求愿卒。

得益于 Arm 的技術(shù)積累和工程化能力，周易 AIPU 將會(huì)是全球第一個(gè)大批量商用的 AI 處理器潮秘。

全志科技對(duì)于「周易」AIPU 的信心琼开，不僅來(lái)自于其強(qiáng)大的 AI 運(yùn)算性能，還來(lái)自于全志科技對(duì)于智能音箱枕荞、乃至語(yǔ)音 AI 應(yīng)用前景的前瞻柜候。

陳風(fēng)認(rèn)為搞动，首先，語(yǔ)音解決的是人們從「動(dòng)手」到「動(dòng)嘴」的問(wèn)題渣刷。語(yǔ)音不可能替代鍵盤鹦肿、觸摸屏、按鈕辅柴、鼠標(biāo)等所有其他的人機(jī)交互方式狮惜，而一旦語(yǔ)音 AI 能夠像一個(gè)貼身傭人一樣，語(yǔ)音的實(shí)用性會(huì)大幅度提升碌识，從而解決人「懶」的問(wèn)題。

其次虱而，語(yǔ)音具有「非接觸」交互的優(yōu)勢(shì)筏餐。這次新冠疫情就已經(jīng)把非接觸擺到了一個(gè)非常高的位置，免接觸電梯成為熱點(diǎn)牡拇。語(yǔ)音是有它獨(dú)特的使用場(chǎng)景魁瞪。

最后，全志科技堅(jiān)信惠呼，語(yǔ)音將帶來(lái)功能入口的扁平化导俘。相對(duì)于 PC 時(shí)代的網(wǎng)站導(dǎo)航和 Google、百度等搜索引擎剔蹋，語(yǔ)音可以把幾百個(gè)功能點(diǎn)簡(jiǎn)化成一句話旅薄，直達(dá)搜索結(jié)果。最典型的應(yīng)用就是電視泣崩，未來(lái)語(yǔ)音搜索將成為電視標(biāo)配少梁，這也是智能音箱以外，語(yǔ)音應(yīng)用的巨大增長(zhǎng)點(diǎn)矫付。

未來(lái)凯沪，R329 與周易 AIPU 將以智能音箱為主要切入點(diǎn)，滲入到智慧城市买优，包括智能樓宇妨马、智慧工業(yè)以及智慧生活的方方面面。

從產(chǎn)品形態(tài)上杀赢，也不僅局限于智能音箱烘跺，語(yǔ)音遙控電視、語(yǔ)音服務(wù)機(jī)器人葵陵、物流機(jī)器人液荸、語(yǔ)音面板、語(yǔ)音電梯脱篙、道閘娇钱、門禁等等伤柄。

正如深圳灣在此前的分析中指出的，隨著 AI 性能在提升文搂、交互模態(tài)在增加适刀，智能音箱行業(yè)將呈現(xiàn)出低功耗高性能、多模態(tài)交互能力煤蹭、邊緣計(jì)算和本地控制笔喉、分布式控制等趨勢(shì)。全志科技與 Arm 中國(guó)攜手打造的這一用例硝皂，或許就像一面鏡子常挚，為我們映射出了下一代智能語(yǔ)音應(yīng)用的樣子。

微信號(hào)：shenzhenware

主筆：陳壹零 / 深圳灣