芯東西（公眾號：aichip001）文 | 韋世瑋
芯東西4月17日消息，距離全志科技在今年3月18日推出AI語音專用芯片R329，已過去將近一個月的時間。R329是全志科技首款搭載Arm中國“周易”AIPU的多核異構處理器，具有高算力、低功耗、低成本等性能。
“周易”AIPU是Arm中國首款自主IP，面向深度學習處理而開發，能夠滿足當前AI語音交互應用中的各類需求。隨著全志科技R329的推出，也意味著“周易”AIPU正式步入商業化進程。
昨日，智東西與其他少數媒體對全志科技副總裁陳風、Arm中國產品研發副總裁劉澍進行了採訪，在探討R329芯片與“周易”AIPU的同時，也進一步深入挖掘了全志科技與Arm中國在AI發展道路上的佈局與規劃。
陳風透露，經過十個月的研發，目前R329已擁有樣機與樣片，包括訊飛、思必馳在內的合作伙伴已開始針對該芯片進行算法開發工作。
一、R329：算力0.256TOPS，支持低功耗語音喚醒
R329搭載“周易”AIPU，擁有0.256TOPS算力，800MHz頻率，能夠使用深度學習進行端到端的算法，進一步提升AI語音的識別率和交互體驗。
作為一款多核異構處理器，R329還集成了主頻為1.5GHz的雙核Arm Cortex-A53，使R329的整數算力比上一代R328芯片高出1.58倍，浮點算力高1.94倍；其DSP為400MHz的雙核HIFI4，擁有HIFi級算法，能夠進行音頻前、後處理，提升音質效果。
基於全新的架構設計和雙核DSP，以及SRAM和語音喚醒協處理器VAD，R329還支持低功耗語音喚醒，進一步提升續航能力。
在音頻接口方面，R329還擁有5路ADC和2路DAC等外設接口，無需外掛就可以實現3MIC+雙喇叭AEC方案，以及4MIC+單喇叭AEC解決方案。
此外，R329還內置了DAC、I2S和DMIC控制器，可擴展至6-53個麥克風的專業級音頻領域，實現5.1聲道、7.1聲道等音頻輸出，進一步滿足會議系統、遠程商務辦公等場景的拾音需求。
二、“周易”AIPU： 面向深度學習開發，支持用戶自定義硬件
“我們認為‘周易’AIPU有可能是全球第一個會被大批量使用的AI處理器。”陳風說到。
“周易”AIPU是Arm中國專門面向深度學習處理而研發的全新硬件IP，擁有Tensor process向量處理單元、AI Fix Function和CPU運行指令集Scalar，能夠讓芯片在實現高效能的同時，兼顧芯片的可編程性。
AI運算方面，“周易”AIPU擁有統一指令集以實現各類AI計算，包含張量指令、特定AI操作指令、AI計算的標量指令等，能快速移植現有AI算法，支持用戶自定義指令擴展。
此外，“周易”AIPU具有高性能、低功耗特點，支持專用硬件加速。同時，它還支持AI安全擴展，能夠保護用戶信息及AI算法。
“我們希望能夠在通用計算和專用計算的兩個通道上，都給我們的產業提供足夠的算力支撐。”劉澍談到，“周易”AIPU和R329有著非常深度的合作，R329中的“周易”AIPU是根據芯片自身的應用場景而進行深度定製的一個版本。
劉澍介紹，該版本名叫“周易”Z1-0701，是“周易”AIPU的第一代架構。一方面，它能夠在24小時內完成模型的移植；另一方面，它還支持Tengine統一接口，實現跨平臺部署，為更多開發者提供便利。
應用方面，“周易”Z1-0701針對智能家居、智能樓宇和智能機器人等應用場景而定製，可高效運行本地ASR的各種語音算法。同時，它還能進行簡單的視覺分析處理，如圖像識別、人臉識別。
三、Tina OS：輕量級Linux系統，1秒執行用戶代碼
陳風提到，全志科技除了與Arm中國進行芯片的整合研發外，還針對用戶的使用場景開發了一個輕量級的Linux系統，名為Tina OS。
據介紹，Tina OS在全志科技內部已擁有5到6年的歷史，至今已進行了三個大版本的迭代，並已實現開源。
“它的啟動速度非常快，能夠在許多嵌入式應用上給用戶帶來很好的體驗。”陳風談到，在極端速度下，Tina OS能夠實現1秒執行用戶代碼。
在陳風看來，一顆芯片的穩定使用也需要依靠一個可靠的操作系統，而Tina OS就是芯片實現可靠算裡的一個重要組成部分。目前，全球累計已有三至四千萬臺設備使用Tina OS，覆蓋音箱、掃地機、冰箱和微波爐等設備。
四、第一波家電智能化浪潮下，R329與“周易”AIPU的發展
“家電產品將在2020年和2021年左右，開始迎來第一波的智能化普及浪潮。”陳風談到，R329芯片與“周易”AIPU將以智能音箱為主要切入點，進一步滲透到智慧城市、智能樓宇、智慧工業和智慧生活的方方面面。
而在之後的談話中，包括智東西在內的少數媒體，對陳風、劉澍進行採訪，深入溝通與探討了R329芯片性能，以及“周易”AIPU的未來合作規劃。
針對R329的一系列外部接口，陳風提到該芯片不僅能支持語音產品的應用，還可應用於工業等專業場景，進行圖像處理計算。
那麼，R329在處理不同應用時有何性能差異？
“從實際最終效果來看，它肯定會有區別的。”陳風談到，R329能夠進行語音任務的處理，但也能完全做編碼、手勢識別和人形識別，但在市場上不會是競爭力最優的方案。
陳風認為，這就像兩輛車，一輛車負責拉貨，一輛車負責拉人，雖然拉貨車也可以拉人，但是避震效果會有所不同。“但從技術層面看，包括極客和開發者等都可以用R329來訓練任何AI模型。”他補充說。
針對這一問題，劉澍也談到，他們在進行R329的設計時，其實更多考慮的是語音和語義在本地處理的場景，因此很多語音的算子和算法在優化過程中都具有一定的傾向性。
“雖然在視覺處理方面R329並非最優解，但它在語音應用場景中會是非常高端的語音性能處理器，可以在本地處理長句語音和語義。”劉澍說。
另一方面，R329的發佈亦代表著“周易”AIPU正式進入商用化階段，而它在未來還將有哪些AI領域的發展規劃呢？
劉澍談到，目前“周易”AIPU除了智能家居外，還授權給了汽車應用、手機、安防監控等不同領域的芯片合作伙伴，而Arm中國和全志科技的合作，則是“周易”AIPU邁出的第一步，未來雙方還將開展更多豐富的合作。
結語：促進AI技術落地的新樣本
全志科技從2007年成立至今，已經走過了第十三個年頭，而2020年亦是Arm中國紮根中國的第三年。R329芯片的發佈，不僅代表了全志科技在智能音箱領域中新一輪的產品佈局戰略，同時其與“周易”AIPU的緊密合作，於Arm中國來說亦是一個新的里程碑。
隨著AI、物聯網和5G等新技術的不斷成熟與發展，幾乎所有行業都在追求AI化轉型，催生了AI芯片、系統、IP等產品的百花齊放。當然機遇總伴隨著挑戰，技術如何真正走向商業化落地，如何實現技術普及也成為該領域玩家們需要面臨的挑戰。
而全志科技與Arm中國的合作，則為行業提供了一個具有可行性的參考樣本。未來，這兩家公司還會有怎樣的合作，為智能音箱、智能家居等領域帶來新的AI交互體驗？我們拭目以待。
