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以色列公司POLYN推出語音處理Tiny AI芯片

lPCU_elecfans ? 來源:未知 ? 2022-11-10 07:15 ? 次閱讀
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電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李彎彎)不久前,以色列公司POLYN宣布推出語音處理Tiny AI芯片NeuroVoice,成為第一個(gè)在超低功耗模擬神經(jīng)形態(tài)芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)語音檢測(cè)(VD)和語音提取(VE)組合的公司。今年4月,POLYN就宣布其該芯片成功封裝和評(píng)估。
POLYN成立于2019年,總部位于以色列。POLYN提供超低功耗、高性能的神經(jīng)形態(tài)模擬信號(hào)處理(NASP)技術(shù)、IP和基于NASP的Tiny AI芯片,能夠支持廣泛的邊緣人工智能應(yīng)用,包括可穿戴設(shè)備、工業(yè)4.0、互聯(lián)健康、智能家居等。

POLYN公司的Tiny AI解決方案

如今人工智能正加速?gòu)脑贫俗呦蜻吘?,進(jìn)入到越來越小的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中。在終端和邊緣側(cè)微處理器上實(shí)現(xiàn)的機(jī)器學(xué)習(xí),被稱為微型機(jī)器學(xué)習(xí),即Tiny AI(也被稱為TinyML)。準(zhǔn)確說,Tiny AI是指在mW功率范圍以下的設(shè)備上,實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法、工具和技術(shù)。
當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備日益普及。在資源受限設(shè)備上運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)模型的能力,為許多新的可能性打開了大門。一個(gè)很好的例子是具有心率(HR)跟蹤和人體活動(dòng)識(shí)別(HAR)的可穿戴設(shè)備,其中PPG/IMU傳感器不斷生成數(shù)據(jù),其處理會(huì)消耗大量電池電量。
POLYN公司的一位高管表示,潛在客戶對(duì)可穿戴設(shè)備的測(cè)量不準(zhǔn)確和電池壽命短持謹(jǐn)慎態(tài)度。這些情況發(fā)生是因?yàn)榭纱┐髟O(shè)備中最常見的當(dāng)前實(shí)現(xiàn)是基于算法計(jì)算,這些算法計(jì)算耗能大且無法真正準(zhǔn)確。戒指形式的可穿戴設(shè)備是一個(gè)可行的選擇,但現(xiàn)在很少有這樣的智能戒指模型可以真正戴在手指上。對(duì)于這種形式,降低功耗至關(guān)重要,并且需要新型硬件。
POLYN的神經(jīng)形態(tài)模擬信號(hào)處理器技術(shù)(NASP)是一種Tiny AI解決方案,旨在優(yōu)化原始數(shù)據(jù)并減少CPU負(fù)載和轉(zhuǎn)發(fā)到云的數(shù)據(jù)量。NASP技術(shù)以前所未有的低功耗、小尺寸和低延遲為傳感器設(shè)備提供真正的AI。通過感知模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào),為各種傳感器增加智能。

圖片來源:POLYN
根據(jù)POLYN介紹,公司的NASP技術(shù)利用了一個(gè)獨(dú)特的平臺(tái),該平臺(tái)將經(jīng)過訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為輸入,并使用數(shù)學(xué)建模將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)合成為真正的神經(jīng)擬態(tài)芯片。NASP芯片使用模擬電路,其中神經(jīng)元使用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn),而軸突則由薄膜電阻器實(shí)現(xiàn)。
POLYN公司此次宣布推出的NeurorSense芯片采用55nm CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)。據(jù)介紹,當(dāng)它充當(dāng)邊緣信號(hào)傳感器,能夠使用神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算處理原始傳感器數(shù)據(jù),而無需對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行任何數(shù)字化。出于這個(gè)原因,該公司將其稱為第一款無需模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)即可直接在傳感器旁邊使用的神經(jīng)擬態(tài)模擬TinyML芯片。

神經(jīng)形態(tài)芯片的優(yōu)勢(shì)

對(duì)于執(zhí)行真正始終在線測(cè)量的設(shè)備,神經(jīng)形態(tài)模擬信號(hào)處理是一個(gè)理想的解決方案,與傳統(tǒng)算法相比,它具有100uW的超低功耗和兩倍的精度。
20世紀(jì)80年代,科學(xué)家設(shè)想將人類大腦的功能映射到硬件上,即直接用硬件來模擬人腦結(jié)構(gòu),這種方法稱為神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算,這類硬件被稱為神經(jīng)擬態(tài)芯片。經(jīng)過近40年發(fā)展,神經(jīng)擬態(tài)芯片相繼問世。
傳統(tǒng)人工智能主要以計(jì)算,即通過編程等手段實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能。其中深度學(xué)習(xí)是目前廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一,2006年左右,深度學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)入大眾視野。它通過添加多層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),賦予機(jī)器視覺語音識(shí)別以及自然語言處理等方面的能力。
北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授黃鐵軍此前在接受媒體采訪的時(shí)候表示,盡管深度學(xué)習(xí)有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加持,但通過計(jì)算實(shí)現(xiàn)智能的影子并未消失。只不過與傳統(tǒng)計(jì)算相比,深度學(xué)習(xí)的算法模型發(fā)生了變化,實(shí)現(xiàn)的物理載體依然是計(jì)算機(jī)。
而與深度學(xué)習(xí)采用的多層人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不同,神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算構(gòu)造的是脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),通過模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能。它本身就是能處理信息的載體,不再依賴于計(jì)算機(jī)。神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算是探索實(shí)現(xiàn)人工智能的新范式。在信息處理方面,現(xiàn)在的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理的是相對(duì)靜態(tài)的、固定的信息,脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則適合處理與時(shí)空高度相關(guān)的復(fù)雜信息流。
通過模仿生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能是一條十分重要的研究路線,未來它甚至有可能突破生物智能的天花板。盡管生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)慢速系統(tǒng),每秒鐘能產(chǎn)生的神經(jīng)脈沖數(shù)量只有十幾個(gè),生物獲取和處理的信息量也處于較低水平,但一旦將生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電子化,其處理信息的能力將比被模擬的生物大腦高出多個(gè)數(shù)量級(jí)。

聲明:本文由電子發(fā)燒友原創(chuàng),轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明以上來源。如需入群交流,請(qǐng)?zhí)砑游⑿舉lecfans999,投稿爆料采訪需求,請(qǐng)發(fā)郵箱huangjingjing@elecfans.com。


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原文標(biāo)題:以色列公司POLYN推出語音處理Tiny AI芯片

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