芯片产业前景微露曙光;揭秘Amazon Echo语音控制

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1、芯片产业前景微露曙光;2、欧洲半导体大厂CEO齐聚讨论物联网**性;3、SEMI:2016年Q3全球硅晶圆出货量创下单季新高纪录;4、东芝年利润预期上调50%:手机芯片需求强劲;5、台积电大规模人事异动 外借将英特尔、内拔擢4主管;6、揭开Amazon Echo语音控制的神秘面纱;7、英国科学家设计出超低功耗电晶体;

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1、芯片产业前景微露曙光;IBS原本预测今年晶片产业将衰退1.5%,现在认为2016年晶片产业成长率为0.2%。

又有一家市场研究机构调升了对2016与2017年半导体产业成长率的预测──International Business Strategies

而到了新版的Dot则改用:

美光

两款产品使用的处理器则是相同的。在Echo与Dot的核心采用的是“德州仪器(Texas Instruments;TI)的媒体处理器DM3725”,此外,高通(Qualcomm) Atheros QCA6234应用专用标准处理器则用于提供“连接性”。

Hackenberg解释说,虽然记忆体可能稍微影响性能,但记忆体定价是波动的。因此,对于Echo系列的所有产品而言,在其整个生命周期中改变所使用的元件也很平常。

相形之下,“连线模组,尤其是媒体处理器更加复杂,如果不是重大的产品更新,一般并不会改变,”他说。

Hackenberg指出,Atheros处理器专用于作为连接应用标准产品。其设计是以Tensilica客制化XTensa核心为基础,而且“它只做一件事——协调与网路的通讯,以利作业进行。”

Erickson补充说,“连接能力至关重要,因为它涉及哪些资料可被撷取、传送与接收云端资料的速度与可靠度等。由于速度/响应的可用性因素,它直接影响到与扬声器之间的互动有多么“即时”。因此,Wi-Fi的吞吐量、服务品质(QoS)与范围的改善,都将有所帮助。”

所有的“本地”(local)智慧功能是由TI DM3725进行处理。Hackenberg指出,“这是一款专为STB、TV、显示器、视讯游戏系统等各种多媒体应用而设计的系统单晶片(SoC)。”

DM3725是一款以ARM Cortex A8为基础打造的元件,并整合TI的C64x+DSP与3D绘图加速引擎。“Cortex A8是一款成熟且经济型的应用处理器,但又完全足够用于本地执行简单的任务,”Hackenberg表示。

然而,“如果应用变得复杂,而不只是一款扬声器这么单纯,可能就会有所变化。”

Amazon Echo Dot主板

整合DSP

根据Hackenberg,这颗SoC的关键就在于整合了DSP,甚至可能是GPU。

“在一个典型的设计中,存在多个输入感测器(主要是麦克风)。整个音讯输入首先经DSP高度滤波,使系统快速地理解用户的语音和环境杂讯之间的差异,”他说。

“它甚至能够解读相对于该装置的位置或甚至发话者是谁;它还建立了一种模式,能够经过处理以匹配该模式(通常发送至云端),”他补充说。

但是,GPU做什么呢?

Hackenberg认为,“对于本地智慧,GPU可以用于更简单、但快速且高效的本地模式匹配。”

这可以让装置仍然回应所储存的控制模式,例如“降低音量”、“切换频道”或其他简单的控制,而无需网路连接,他解释说。 “接着,应用核心根据所需提供的回应、启动/关闭所需的输入或控制以及必须显示的内容等条件来执行应用程式。”

麦克风阵列

Amazon Echo和Dot之所以吸引人之处在于它使用了7麦克风阵列。Amazon声称,Echo和Dot由于使用了多支麦克风和波束成型技术,因而“能在整个室内都听到你的声音——即使是正在播放音乐的环境下。”该公司还表示,Echo是一款专业级的调音扬声器,能以360°沉浸式音效充满在整个房间中。

根据IHS Markit负责MEMS和感测器的**分析师Marwan Boustany表示,Echo采用了楼氏电子(Knowles)的MEMS麦克风。

Dot采用7支麦克风阵列

Boustany指出,为声音频率提升其讯号杂讯比(SNR)、匹配和性能,将有助于远场音讯撷取,同时改善语音辨识。

但*终,“演算法才是实现更**语音辨识的真正关键,”他说,“所谓的『智慧』就在于云端可能持续作为关键应用,而本地处理则可以提高对于简单/预定义片语(如Hey Siri等)的辨识能力。”

他以Cypheras为例表示,“这一类的软体供应商将有利于智慧家庭系统(如Alexa)中的语音辨识功能。”

Amazon Echo Dot

竞争日益加剧

以供应商来看,目前有几家提供微控制器(MCU)和连接用ASSP的供应商可能在此领域展开竞争,包括Apple、博通(Broadcom)、赛普拉斯(Cypress)、微芯科技(Microchip)、恩智浦(NXP)、瑞萨(Renesas)、意法半导体(STMicroelectronics)以及芯科科技(Silicon Labs)等。Boustany表示,”802.11n与BT 4.0的组合并不常见,但有些设计针对较低成本的解决方案或许将会只用蓝牙。

媒体处理器较为棘手。虽然多家行动装置应用处理器供应商都可提供,但对于简单的应用来说成本太高。根据Hackenberg的观察,供应商们可能会选择不提供性能相当的DSP或模式匹配功能。

“我可能会考虑采用Apple Ax、Broadcom BCM7xxxx、海思(Hisilicon) Hi3xxx、NXP i.MX、联发科MT8xxx、意法STiHxxx、高通(Qualcomm)Snapdragon等。当然,TI或许在成本方面具有*佳DSP支援(对于语音辨识至关重要)的优势,但其他的这几家供应商也在不断地缩小差距中。”

XMOS相信该公司将在这个市场上获得动能。对于诸如Echo这一类的语音助理产品,提高性能的关键在于远场语音撷取能力、波束成型与处理速度等。Neil认为,“凭藉着大量的处理能力和嵌入式DSP,我们的XMOS单晶片元件提供了可扩展和差异化的解决方案。”

XMOS xCore语音介面案例

编译:Susan Hong

(参考原文:Amazon Echo & How It Resonates,by Junko Yoshida)eettaiwan

7、英国科学家设计出超低功耗电晶体;英国剑桥大学(Cambridge University)日前推出新的电晶体设计,可让穿戴式等装置利用周遭电晶体的电力作为能源供应来源并可在1伏特下运作且耗电低于10亿分之1瓦特。

根据The Register报导,自从1965年起,电晶体依照摩尔定律顺利发展,其密度越来越密集也让CPU性能得以提升,但反观电池却未跟上电晶体稳定发展的速度取得进展。

对此,美国劳伦斯柏克莱国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)物理学家Fred Schlachter便在2013年指出,电池并不如半导体产业有摩尔定律可依循。

于是研究人员只好试图往增加电池电力的方向着手,但这并非万无一失的方法,例如三星电子(Samsung Electronics)便因Note 7电池爆炸而不得不召回并停产该款手机。

不过,日前剑桥大学的Sungsik Lee与Arokia Nathan教授则在Science期刊中公布一款利用极小能源的电晶体设计,制造的电晶体更可保留萧特基位障(Schottky barrier),让电晶体紧密封装后仍可维持独立性。

研究人员指出,该款氧化铟镓锌(IGZO)薄膜电晶体由于相当节省电力,因此可望被运用在广泛装置上,例如从周遭环境搜集所需电力的穿戴式或植入式电子产品。该电晶体可在不到1伏特下运作,耗电也低于10亿分之1瓦特,因此能源效率表现相当杰出。

其设计原理是利用一种与电晶体有关的漏电近关状态电流(near-off state current),而且上述微小电子元件可在低温下制造并可列印在包括玻璃、塑胶、聚酯纤维与纸张等各式材料上。

对此,Nathan认为,研究人员已成功挑战传统对电晶体的认知,并且从过程中发现,过去被工程师避之唯恐不及的萧特基位障本身的特质反而可被运用在穿戴式或观察健康状态的植入式装置等超低功耗应用上。digitimes

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