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Cadence 助力新一代耳戴式设备、可穿戴设备和始终在线设备
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Cadence 助力新一代耳戴式设备、可穿戴设备和始终在线设备

2021-11-04 15:12:43 来源:电子工程世界

【哔哥哔特导读】该产品针对 LC3 和 LC3plus 进行了能耗和cycle优化。HiFi 1 DSP 让编解码器达到了前所未有的超低能耗水平,这对小尺寸、电池供电的耳戴式设备和可穿戴设备来说是个好消息,同时有助于加速 LC3 和 LC3plus 的广泛采用。

中国上海,2021年10月29日—楷登电子(美国 Cadence 公司)今日宣布推出 Cadence® Tensilica® HiFi 1 DSP,该产品可为小型电池供电设备提供突破性的音频/语音创新(如 TWS 耳塞、助听器、蓝牙耳机、智能手表和其它可穿戴设备),大幅改善用户体验。HiFi 1 DSP 的超低能耗延长了语音通信和音乐播放的持续时间,支持始终监听语音命令,并最大程度降低对电池寿命的影响。这使得小尺寸、低成本的消费和移动设备及汽车和工业设备,能够以低能耗提供更多的功能。

可穿戴

一些融合趋势正在推动市场对于小尺寸、低能耗音频/语音功能的需求。越来越多的耳戴式设备和可穿戴设备正在采用蓝牙技术联盟 (SIG) 在 2020 年标准化的低复杂性通信编解码器(Low Complexity Communication Codec,简称LC3)。此外,消费者对免提和免触摸控制的偏好需求,正在推动对于始终在线(Always-on)或始终监听(Always-listening)设备的需求,这些设备可以响应语音唤醒命令,一些家用电器甚至也正在采用这些功能。归根结底,为了支持这些设备和应用,小尺寸和更长的电池寿命是其中的关键。

“Fraunhofer与其他公司共同发明的低复杂性通信编解码器(LC3 和 LC3plus)有助于将受电池限制的蓝牙设备的能耗降到最低。Fraunhofer 和 Cadence 在包括 LC3/LC3plus 在内的各种编解码器方面有着悠久的合作历史,Cadence 已经在其 Tensilica HiFi DSP 上进行了优化,” Fraunhofer IIS 通信部门音频主管 Manfred Lutzky 表示,“我们很高兴看到 Cadence 在过去成功的经验基础上推出了全新 HiFi 1 DSP,该产品针对 LC3 和 LC3plus 进行了能耗和cycle优化。HiFi 1 DSP 让编解码器达到了前所未有的超低能耗水平,这对小尺寸、电池供电的耳戴式设备和可穿戴设备来说是个好消息,同时有助于加速 LC3 和 LC3plus 的广泛采用。”

HiFi1 DSP 为 LC3 和其他蓝牙编解码器提供超低能耗编码和播放,以及用于语音唤醒的超低能耗关键词侦听,所有这些功能都集成在尺寸超小的 HiFi DSP 中。与 HiFi 3 DSP(业界最受欢迎的目标应用音频 DSP)相比,HiFi 1 DSP 的优势包括:

尺寸减少 11% - 16%

在基于机器学习的“OK Google”关键词侦听和人员探测应用中,运算性能和功耗效率提高 60% - 73%

对 LC3 解码来说,运算性能提高 18% 以上,功耗效率提高 14% 以上

“Cadence HiFi 1 DSP 大大降低了始终在线型 AI 应用运行所需的能耗,如 TensorFlow Lite Micro (TFLM) 网络、语音唤醒词和人员探测,受电池限制的设备将能够运行更长的时间,”Google TFLM 技术负责人 Pete Warden 表示,“Cadence 和 Google 在 TFLM 方面的合作由来已久,随着 Cadence 进一步突破能源和性能的界限,我们很高兴能与他们继续合作。”

HiFi 1 DSP 的功能和优势:

包括 LC3 编码和解码的算术编码在内的特殊指令,使 HiFi 1 DSP 成为蓝牙 LE 音频应用的最节能 DSP

用于 ITU-3GPP 标准化 2019 BASOPs 的指令可加速语音编解码器,并以高能效运行,延长通话时间

神经网络 ISA 和加载/存储加速了关键词侦听以及其它机器学习工作负载,以减少能耗,而经过内存访问优化的 ISA 以较小的缓存尺寸提高了性能

高效的信号处理减少了音频和语音预处理及后处理的功耗和cycle消耗

可选的低延迟矢量浮点单元 (VFPU) 以更低的能耗提供更高的 FP 吞吐量。

矢量布尔型寄存器提高了条件代码的能效

“智能的情境感知、始终在线的处理正在成为新一代耳戴式设备的关键,可为用户提供更好的听觉体验,具有更大的利用率和便利性,”The Linley Group 高级分析师 Mike Demler 表示,“机器学习和传统 DSP 算法的融合正在渗透到这些应用中,但电池寿命和形状参数不能受到影响。凭借获得广泛采用和支持的 Tensilica HiFi DSP,Cadence 在音频、语音和语言应用中建立了领导地位。新的 HiFi 1 DSP 有更进一步的提升,可在紧凑的设计中支持新兴的目标应用——以超低能耗水平巧妙地融合了 AI、编解码器和 DSP 性能,以满足节能设计的需要。”

“HiFi DSP 在当前一代 TWS 耳塞和蓝牙耳机中得到广泛采用,”Cadence公司Tensilica IP 研发副总裁 David Glasco表示,“LC3 的问世和更广泛的市场趋势为新一代耳戴式设备创造了条件,有机会实现卓越的用户体验和更长的电池寿命。随着许多语音算法纷纷采用 AI,我们也看到 TWS 耳机中分析和增强音质的用例在大幅扩展。紧凑的 HiFi 1 DSP 以超低的能耗支持这些新的使用案例,为大众市场带来了始终在线和始终监听的功能,而这些功能在以前只有高阶产品才能提供。”

可用性

HiFi 1 DSP 现已全面上市,支持 Cadence 的智能系统设计 (Intelligent System Design™)战略,旨在通过一流的技术实现卓越的 SoC 设计。

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