联发科技力推人工智能边缘运算

联发科技(MediaTek)在今年的国际消费电子展(CES 2018)上展示多元领域的最新进展，包括用于数据中心交换器与汽车电子的芯片，以及专为边缘设备(edge device)打造的人工智能(AI)处理器，展现该公司已经为“后智能型手机时代”(post-smartphone era)作好了准备。

联发科技财务长顾大为(David Ku)谈到了该公司计划将只需要较小运算能力的“特定AI功能”导入大规模的边缘设备，包括电灯开关等。他在接受《EE Times》的专访时指出，“我们想要成为边缘设备AI运算的重要推手(enabler)。”

顾大为说，该公司正逐步降低对于智能型手机市场的依赖。尽管智能型手机是过去几年来推动联发科技成长的单一最大驱动力，但去年创造的营收“还不到整体的40%”。

去年联发科技大约有30%的销售额来自物联网(IoT)和特殊应用芯片/电源管理芯片(ASIC/PMIC)业务。顾大为将这两项业务形容为联发科技的“成长领域”——去年约有20%的成长率。

另外30%的销售来自于他所谓的“稳定的金牛(cash-cow)业务”——销售设计用于数位电视、功能型手机、显示器和光储存的芯片。那么联发科技的IoT业务有哪些主要元素？顾大为回应道：Wi-Fi和蓝牙(Bluetooth)等连接芯片，以及针对快速成长的语音助理设备(VAD)而打造的半导体。

联发科技也看到了对于数据交换日益成长的需求。顾大为表示：“我们正为数据中心的数据交换机打造客制ASIC。”

虽然在这一领域将会面对博通(Broadcom)和思科(Cisco)等潜在竞争对手，但顾大为指出联发科技目前得到了客户的大力支持，“这是一个值得投入的市场，因为我们看到用户产生大量数据的速度不曾稍歇。”

他并强调，联发科技不再仅仅依靠智能手机市场。投资界也认为“我们取得了一个均衡的投资组合”。

汽车市场

联发科技虽然还是汽车市场的新手，但现在已经有四款产品用于一线汽车客户了。这些产品包括车载处理模组、毫米波(mmWave)雷达、车载信息娱乐系统(IVI)，以及数位仪表板。

特别是其中的新型毫米波雷达，让联发科技得以超越多家成功开发CMOS雷达的芯片供应商。该领域的其他供应商还包括恩智浦(NXP)、德州仪器(TI)和英飞凌(Infineon)。

负责汽车业务的联发科技副总经理徐敬全介绍：“我们的毫米波雷达工作频率在76-81GHz之间，可以侦测到10到15公尺的障碍物，”使其适于作为目前超音波设备的理想替代方案，用于侦测靠近车辆的物体。

至于车载资通讯处理方面，联发科技正为车对车(V2V)、车对基础设施(V2I)等应用提供专用短距离通讯(DSRC)和4G蜂巢式技术。

语音助理

顾大为坦言，诸如亚马逊(Amazon)的Echo和Google Home等语音助理确实是“非常好的想法”。他解释说，当滑鼠成为个人电脑(PC)时代的用户介面(UI)选择，“触控”是广受智能型手机用户喜爱的介面首选；如今，语音指令开始主宰新一代设备。

顾大为指出，对于联发科技来说，转而采用像Echo或Google Home等智能音箱可不是个容易的决定。他说：“毕竟，这些设备都是没有萤幕的平板电脑。”

但是，联发科技所想要的并不只是为语音助理产品(如Sony制造的智能音箱)销售芯片。

相较于亚马逊透过其Echo设备推动云端到云端的服务，联发科技则是在“边缘与云端”的混合模式中看到了更多可能性。这场竞赛就集中于如何在本地增添更多“智能”，让智能音箱能够区别人类与非人类的声音差异、消除背景音乐，以及辨识声纹模式。

他指出，语音AI部份的建构模组已经被设计于智能手机、耳机和汽车平台了。

DSP结合神经网络

然而，联发科技希望将AI整合的想法进一步延伸到像电灯开关那样的小型设备上。

据了解，消费者认为智能音箱最重要的功能就是能够声控电灯的开启和关闭。那么，顾大为问道：“为什么不把小型的AI功能添加到电灯开关中？”

当连网电灯出现后，使用者一开始很兴奋能在家中小小地表演一下，展示他们如何透过智能手机控制灯光。但是，顾大为说，过了几天之后，“你会觉得这样做到底有什么好玩的？你也可以实际手动切换开关啊！”

但是，如果你能够直接和灯光开关对话，情况就完全不一样了。他强调，你不必在每个房间都安装语音助理系统，“只要对开关说『关灯！』即可”。

他说，这种开关所需要的是一个小型的DSP作为深度学习加速器，以及能够辨识约20-30个关键字的神经网络。对于联发科技得以开启为10亿设备销售芯片的业务之门，这种“分散式处理单元”(decentralized processing unit)的概念扮演着重要地位。

Intelligo Technology

在边缘实现AI (AI on the edge)是由台湾新创公司意腾科技(Intelligo Technology)设计的AI处理器和演算法。这家拥有30人团队的公司是在2016年从联发科技独立出来的。

Intelligo Technology设计了一款称为"Debussy"的SoC，可作为智能深度神经网络(DNN)语音处理器。Debussy的核心采用Intelligo的AI处理器iGo。

很显然地，将AI安装在如开关这样的小型设备上可能会受限于其范围、功能、成本和功耗。顾大为坦言，“我们还处于AI的早期发展阶段。接下来还有很多事情要学。”

根据Intelligo，iGo提供了“可配置的深度神经网络和高效率的推论引擎(每秒每瓦特实现1TOPS运算)。

Intelligo还有一套iGo语音软件，包括双向语音品质增强、固定和非固定的噪声消除、远场处理、关键字识别、语音验证和唤醒声音。

该SoC提供了许多音频处理功能，包括回音消除、动态范围控制、等化以及采样率转换。

针对Intelligo这支团队，顾大为说：“我们认为最好让他们从联发科技独立出来，因为创业环境有助于让他们更快地进展，从而加速其开发。”联发科技是Intelligo的主要投资者，除此以外，Intelligo目前也拥有其他客户了。