2023（春季）亞洲智能穿戴展第二日——2023（春季）全球藍(lán)牙音頻大會(huì)于3月30日在深圳福田會(huì)展中心5號(hào)館隆重舉行，本屆大會(huì)共計(jì)近百家企業(yè)參展，并吸引了數(shù)千觀眾參觀、選購(gòu)。全球藍(lán)牙音頻大會(huì)創(chuàng)辦于2017年，前身為藍(lán)牙耳機(jī)大會(huì)，已經(jīng)連續(xù)舉辦6年、12屆，累計(jì)參會(huì)人員突破30000人，成為行業(yè)現(xiàn)象級(jí)大會(huì)，現(xiàn)已躋身全球影響最為廣泛的藍(lán)牙音頻技術(shù)大會(huì)之一。

演講嘉賓環(huán)節(jié)，知存科技FAE總監(jiān)陸彤為我們帶來(lái)了以《WTM存內(nèi)計(jì)算芯片助力音頻產(chǎn)品AI升級(jí)》為主題的演講，主要介紹知存科技公司相關(guān)信息和存內(nèi)計(jì)算原理，并向在場(chǎng)觀眾展示存內(nèi)計(jì)算芯片WTM2101相關(guān)特性及其在智能語(yǔ)音方面的相關(guān)應(yīng)用。

陸彤先生介紹道，知存科技創(chuàng)立于2017年，公司核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)則早在2013年就開(kāi)始了存算一體項(xiàng)目的研發(fā)，且在2016年成功研發(fā)出全球第一個(gè)支持多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的存內(nèi)計(jì)算芯片，首次驗(yàn)證了存內(nèi)計(jì)算在深度學(xué)習(xí)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)，在學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界受到廣泛關(guān)注。2020年知存科技推出了存算一體加速器WTM1001，2022年正式量產(chǎn)存算一體SoC芯片WTM2101并落地商用。今年知存科技將發(fā)布面向6-48Tops算力產(chǎn)品的WTM-8系列，該芯片將擁有全新架構(gòu)，可以更有效地助力客戶提升產(chǎn)品性能和用戶體驗(yàn)。今年1月，知存科技完成國(guó)有資本領(lǐng)投的2億元B2輪融資，累計(jì)融資近8億元，商業(yè)化進(jìn)程和技術(shù)發(fā)展前景被廣泛看好。

近十年來(lái)，摩爾定律明顯放緩。通過(guò)上圖右側(cè)的圖表可直觀看出，在過(guò)去幾十年中，CPU性能呈數(shù)量級(jí)增長(zhǎng)，然而存儲(chǔ)器的性能發(fā)展速度則明顯低于CPU的發(fā)展速度，二者之間的差距越來(lái)越大。隨著AI計(jì)算算力密度越來(lái)越高，就出現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)界所稱的“存儲(chǔ)墻”問(wèn)題。存算一體技術(shù)被認(rèn)為是有效解決“存儲(chǔ)墻”問(wèn)題的前沿技術(shù)之一。

在傳統(tǒng)的計(jì)算架構(gòu)中，存儲(chǔ)模塊與計(jì)算模塊是分開(kāi)的，其工作流程為先從存儲(chǔ)單元選中對(duì)應(yīng)的行列數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)通道傳輸至計(jì)算單元，計(jì)算完畢后數(shù)據(jù)被放回至存儲(chǔ)單元，再取下一個(gè)數(shù)據(jù)。其缺點(diǎn)在于，每次計(jì)算時(shí)都需要在存儲(chǔ)與運(yùn)算單元之間來(lái)回搬運(yùn)，且搬運(yùn)的過(guò)程會(huì)帶來(lái)時(shí)延的上升，影響信息時(shí)效性。而且在算力非常大的情況下，也會(huì)消耗更多的電能。

區(qū)別于傳統(tǒng)馮諾依曼架構(gòu)，存算一體架構(gòu)是直接使用存儲(chǔ)器件單元完成乘加計(jì)算，無(wú)需數(shù)據(jù)讀寫(xiě)與搬運(yùn)，可以在極低功耗下完成大規(guī)模的深度學(xué)習(xí)運(yùn)算，大大提升運(yùn)算效率，降低時(shí)延。

達(dá)摩院連續(xù)2022年和2023年將能夠突破內(nèi)存墻限制、有效提高AI算力的存算一體技術(shù)列入十大科技趨勢(shì)，非?？春么嫠阋惑w能夠帶來(lái)的強(qiáng)大科技創(chuàng)新動(dòng)能。

WTM2101是知存科技在2022年3月正式量產(chǎn)并推向市場(chǎng)的全球首顆存內(nèi)計(jì)算SoC芯片，主要應(yīng)用于智能語(yǔ)音、智能健康等場(chǎng)景，具備高算力、高能耗、低功耗、多應(yīng)用等特點(diǎn)，最大模型參數(shù)可達(dá)1.8M。

與市場(chǎng)現(xiàn)有方案相比，WTM2101芯片可以在更低的功耗下，完成更為復(fù)雜的環(huán)境去噪、100命令詞識(shí)別、語(yǔ)音喚醒等算法，數(shù)據(jù)表現(xiàn)具備明顯優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)WTM2101芯片架構(gòu)展示可以看到，其擁有3個(gè)計(jì)算單元，AI計(jì)算算力強(qiáng)于同類芯片，且擁有更低的功耗，在提升設(shè)備性能的同時(shí)，有效提高了續(xù)航與待機(jī)時(shí)間。同時(shí)針對(duì)音頻輸入，WTM2101也提供Analog和PDM編解碼以及旁路輸出，方便系統(tǒng)集成和拓展聲音信道。

作為一款通用處理器，WTM2101芯片可廣泛應(yīng)用在智能語(yǔ)音與智能穿戴領(lǐng)域，提供語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音增強(qiáng)、健康監(jiān)測(cè)、環(huán)境識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別、運(yùn)動(dòng)識(shí)別、視覺(jué)識(shí)別、AOA定位等方案，幫助產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更出色的用戶體驗(yàn)。

比如在AI增強(qiáng)方面，WTM2101芯片可在降低環(huán)境噪聲的同時(shí)，還原更清晰的人聲，該特性適用于耳機(jī)、對(duì)講機(jī)、助聽(tīng)器、麥克風(fēng)等產(chǎn)品。

在關(guān)鍵詞喚醒和百詞語(yǔ)音識(shí)別方面，WTM2101芯片可在低功耗的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)1-20個(gè)詞的喚醒及40-300個(gè)詞的連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別。

WTM2101芯片所擁有的環(huán)境識(shí)別特性也非常適用于可穿戴設(shè)備，可實(shí)時(shí)分析噪聲，識(shí)別周圍環(huán)境并定位所處場(chǎng)所，或識(shí)別特定事件，采取不同的降噪或通透策略。

在助聽(tīng)/輔聽(tīng)方面，WTM2101芯片能夠有效結(jié)合嘯叫抑制、環(huán)境聲抑制、人聲增強(qiáng)等功能，采用相應(yīng)算法，助力TWS耳機(jī)發(fā)揮聽(tīng)力輔助功能，為聽(tīng)障人士提供一定程度上的輔聽(tīng)?zhēng)椭?/p>

目前WTM2101芯片已經(jīng)被應(yīng)用在TWS耳機(jī)、助聽(tīng)設(shè)備、VR眼鏡、智能手表等產(chǎn)品中，以其高算力、低功耗的特性為產(chǎn)品帶來(lái)更強(qiáng)大的性能與更持久的續(xù)航，確保產(chǎn)品流暢地運(yùn)行各項(xiàng)功能應(yīng)用。

知存科技專注存算一體芯片和技術(shù)，在產(chǎn)學(xué)研方面與國(guó)內(nèi)頂尖高校、研究所都開(kāi)展了深度合作，成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、共同承擔(dān)國(guó)家級(jí)和市級(jí)科研項(xiàng)目，保持技術(shù)領(lǐng)先。在市場(chǎng)生態(tài)方面，知存科技也在不斷優(yōu)化底層工藝，提升產(chǎn)品可靠性與穩(wěn)定性，調(diào)優(yōu)產(chǎn)品易用性，持續(xù)迭代WTM系列芯片產(chǎn)品，為業(yè)界同仁更快更好地實(shí)現(xiàn)AI功能落地提供強(qiáng)大助力。

編輯：黃飛