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能看、能听、能沟通 CEVA加速边缘运算与AI应用的集成

  • 台北讯
CEVA营销策略总监Moshe Sheier。

台北讯

智能型手机摆脱了指纹辨识的桎梏,藉由脸部辨识(Face ID)技术让人工智能(AI)朝向边缘运算之路,跨出一大步,AI应用过去都是从云端资料中心的高运算效能服务器的架构出发,如脸书、DropCAM与其它多数的AI算法都是在云端资料中心所发展,但是新趋势将带领AI功能往前部署到边缘运算的嵌入式装置上,要让终端装置能够淋漓尽致的发挥AI的效益。

CEVA是半导体产业数码信号处理(DSP)矽智财(IP)的全球领先厂商,自1991年就已经开始开发DSP技术,已经有超过25年的历史。由于DSP具备实时处理资料的能力,对于边缘运算技术所需要实时反应的功能,效果卓著,使用DSP可以满足与支持无法容忍任何延迟的应用,举凡ADAS或自驾车这种事关人命的应用,都是AI边缘运算应用重要的舞台。

诸如智能型手机的脸部辨识,或是超高速度处理语音的功能、消除背景杂讯、压缩资料,以及用在无线通讯系统上,需要透过数学算法改变讯号质量与效能,都是主流的DSP的应用领域,每年有超过10亿颗半导体芯片配置CEVA的DSP核心,全球前十大半导体厂商,有9家都是CEVA的关键客户,其所产生各式各样的智能型装置,都少不了DSP的应用,CEVA的成功,在优异的财务收益上的成长,可见一斑。

因应AI技术的潮流,广泛应用在通讯、连网、多媒体与物联网(IoT)等应用的解决方案中,这次的专访拜CEVA 2017亚洲技术研讨会之赐,特别在会场访问CEVA市场营销副总裁Ran Soffer与营销策略总监Moshe Sheier先生,对边缘运算与AI应用两股重要的趋势相遇所产生的新发展,以及产业动态,提供他们的观察。

看好NB IoT装置的快速成长  CEVA持续在通信应用上称霸

物联网的应用在通讯网络上的发展,随著低功耗广域网通信技术(Low Power Wide Area)的快速发展,让工业4.0等各式电表,以及家用自来水与瓦斯等智能电表的IoT装置可以独立运行,电信营运商(Telecom)为了能灵活地使用LTE频段来布建Narrow Band IoT系统,利用3GPP主导的技术规格,采用LTE系统兼容的基础架构,发展Cellular IoT网络,一个长距离、具备广域连结能力、多传感器的物联网网络于焉成形,许多主要的芯片设计大厂纷纷看好其未来的发展。

虽然其它不同的无线通讯标准如LoRa、Sigfox与其它新兴频谱的无线通信技术,采用非授权、免费的频谱,也期望进入这个市场,但是市场上仍认为原本属于电信营运商所主力力推的NB IoT趋势,较易获得青睐。

CEVA的DSP在通讯系统上的应用具有强势领先的地位,迎接一个低功耗、低成本与长距离通讯等特性的物联网装置时代,充满了信心,尤其看到新一世代的物联网装置,开始朝向边缘运算技术靠拢,由于长距离的NB IoT装置的数量成长惊人,每年以30%的年复合成长率(CAGR)向上窜升,就半导体芯片数量与规模来看,已经胜过智能型手机世代,CEVA今天所占的市场地位,令人称羡。

语音感测搭配AI发展  应用更广泛

AI在语音应用上以智能家庭最近风行的蓝牙智能音响装置最夯,新的发展逐渐在音源感测与控制的等应用导入多麦克风与矩阵麦克风的配置,为了涵盖更大区域的收音效果,集成波束成形(Beamforming) 技术与声学设计(Acoustic Design),能够降低喇叭震动与不同音源混合而产生语音辨识效果弱化的效应,提供回音消除与远距收音等功能,改善语音指令接收与回应等功能,让DSP引擎的功能在与因应用上更可以淋漓尽致地发挥。

智能语音分析的应用让智能家庭的使用者体验获得大幅度的改善,同时对视讯监控与未来自驾车的发展都可以获得重要的借镜,除了声音指令启动功能之外,能够辨识家人声音以取得授权的AI能力,或是分别枪击与玻璃碎裂等声音等功能,将是下一代备受瞩目的应用。

计算机视觉引进AI技术  辨识率超越人类的视觉能力

计算机视觉(Computer Vision)是DSP应用的一个重要场域,除了掌握Always-On、Always-Sensing与Always-Connected的技术改善视讯监控系统的影像质量之外,透过集成神经网络框架与机器学习等技术,结合大数据分析,特别适用于需要快速反应、低延滞忍受度,以及不需仰赖云端网络的AI边缘运算系统的需要,一举切入智慧城市、智能医疗等新兴应用领域,攫取众多主流品牌的青睐。

因为考量嵌入式系统在存储器容量与运算能力上的限制,为了让在资料中心使用Caffe、TensorFlow等框架专司算法的训练,然后快速转移到边缘运算的嵌入式系统上,用来做为AI推论,并针对实时搜集的资料,快速采取因应动作,目前边缘运算的终端装置普遍看好包括虚拟实境(VR)、扩增实境(AR)、自驾车与智能型手机等需要紧密联系与高度控制 (Highly engagement, highly control) 的应用,边缘运算的商机令人雀跃。

CEVA为了快速简化这个移转的过程,推出CDNN2(CEVA Deep Neural Network)第二代实时神经网络软件架构,让低功率消耗的嵌入式系统能快速部署机器学习的功能,这个在软件上的投资,随著CDNN2具备的高效能软件架构,搭配高度灵活、模块化设计的应用开发人员套件(ADK),集成更多的视觉传感器、更多的边缘运算嵌入式装置,让CEVA与技术伙伴的合作开发维持的互惠双赢的关系,发展出具备高度的弹性AI边缘运算的解决方案,对于改善都市生活与增进人类福祉,做出更重要的贡献。

Sheier指出即将有440亿的视讯装置,包括视讯监控系统与各式各样的配置摄像镜头的行动装置在未来的4到5年内即将上市,都需要大量具备影像处理与AI辨识功能的半导体芯片来提供出类拔萃的功能,视讯的应用已经无远弗届的涌入我们的生活之中。

Soffer进一步强调,这些装置持续集成高速语音处理的功能,消除背景杂讯,并且加上语音处理为主的AI应用(Sound A.I.),提供包括语音指令启动(Voice trigger and command),音源侦测、听障者沟通工具(NLP for communication)等技术,Soffer认为这些功能所组成的产品线,包含视讯、声音的感测能力与通讯功能所组成的一个非常强大的产品组合,对CEVA而言,这些强大的感测能力,赋予AI边缘装置一种类似于人类感官的能力,用以改善人类每天的生活,这个意义对CEVA是非常重要的讯息。

CEVA凭借多年在DSP核心的耕耘,以及积累的成功经验,并且在口碑、质量与技术的创新能力上,信誉卓著,获得台湾客户的青睐与高度赞扬,由于边缘运算与AI的结合已经是成为一个主流的趋势,从CEVA合作的技术伙伴与生态系统所看到的这些众多的使用范例,得到证明,而且还高速不断向前演进与变化,结合芯片设计、算法开发、应用软件业者的共同努力,才有可能搭建成功的舞台,CEVA希望透过更多与台湾芯片设计与OEM/ODM大厂的合作,一起开拓AI边缘运算应用,迈开大步迎接AI时代,并掌握AI热潮与发展契机。