云知聲自主研發(fā)芯片--雨燕

耗時近3年匠心研發(fā)，5月16日，業(yè)界領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)人工智能服務(wù)企業(yè)云知聲在北京召開新品發(fā)布會，正式推出全球首款面向物聯(lián)網(wǎng)的AI芯片——UniOne。

在“匠芯·致物”發(fā)布會上，云知聲創(chuàng)始人/CEO黃偉，中關(guān)村管委會副主任翁啟文，廈門火炬高新區(qū)管委會主任黃曉舟，中電健康基金CEO宋雨，前海梧桐基金合伙人王彥，中科院自動化所原副所長、研究員黃泰翼，平安好醫(yī)生CTO王齊共同發(fā)布了第一代UniOne物聯(lián)網(wǎng)AI芯片及其解決方案——雨燕（Swift）。該芯片由云知聲自主設(shè)計研發(fā)，采用云知聲自主AI指令集，擁有具備自主知識產(chǎn)權(quán)的DeepNet、uDSP（數(shù)字信號處理器），支持DNN/LSTM/CNN等多種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，性能較通用方案提升超50倍。

云知聲創(chuàng)始人/CEO黃偉指出，“在AIoT市場加速爆發(fā)的今天，云端方案在網(wǎng)絡(luò)、帶寬、能耗、隱私以及邊緣計算等方面的限制，使得面向物聯(lián)網(wǎng)的AI芯片成為必然抉擇。在推出芯片產(chǎn)品之前，云知聲已在家居、智能音箱、兒童機器人等市場方面，基于通用芯片方案（IVM）百萬級出貨量的產(chǎn)品形態(tài)，驗證了芯片市場、產(chǎn)品和用戶場景的合理性。第一代UniOne物聯(lián)網(wǎng)AI芯片雨燕量產(chǎn)后，將能快速切入市場客戶并滿足更多產(chǎn)品種類和形態(tài)上對成本、穩(wěn)定性、集成度等方面的需求?！?/p>

加速爆發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)對AI芯片提出全新需求

隨著物聯(lián)網(wǎng)的深入推進，終端設(shè)備被賦予越來越多的AI能力，要求其在保證低功耗、低成本的同時完成AI運算。然而，IoT設(shè)備與手機不同，不僅形態(tài)千變?nèi)f化且需求碎片化嚴重，對于AI算力需求也不盡相同，因此，原有通用架構(gòu)的芯片很難滿足新形勢下的需求。

另一方面，AI算法的接入，對設(shè)備端芯片的并行計算能力和存儲器帶寬也提出了更高的要求，而盡管基于GPU的傳統(tǒng)芯片能夠在終端實現(xiàn)推理算法，但其并非針對深度學(xué)習(xí)設(shè)計，能效比遠低于AI專用芯片。

黃偉指出，無論是CPU還是GPU、FPGA，現(xiàn)有的芯片架構(gòu)并非為 AI 專門設(shè)計，并不能滿足物聯(lián)網(wǎng)AI算力需求，且考慮了太多的向后兼容性，因此在性能上遠非最優(yōu)?！盎跇I(yè)務(wù)方面對芯片產(chǎn)品、場景的反復(fù)驗證，以及對AIoT終局的判斷，云知聲在2014年就明確必須自主研發(fā)面向物聯(lián)網(wǎng)的AI芯片?！?/p>

較之于傳統(tǒng)芯片，定制化的AI芯片由于應(yīng)用場景和AI算法相對確定，因此在硬件設(shè)計上更加專門化，在面向此類任務(wù)時其相對于通用芯片在計算密度及功耗上有絕對優(yōu)勢。因此，相較通用芯片而言，AI芯片可以在更低的主頻、更小的芯片面積，完成機器學(xué)習(xí)中同等任務(wù)量的計算，做到成本、功耗、算力等多維需求之間的完美平衡。

第一代物聯(lián)網(wǎng) AI 芯片及解決方案——雨燕

云知聲第一代 UniOne 物聯(lián)網(wǎng) AI 芯片及解決方案——雨燕采用CPU+uDSP+DeepNet架構(gòu)，支持8/16bit 向量、矩陣運算，基于深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可將面向語音 AI 的并行運算性能發(fā)揮到極致，在更低成本和功耗下提供更高的算力。

在架構(gòu)靈活性方面，雨燕通過Scratch-Pad將主控CPU與AI加速器內(nèi)部RAM相連，可提供高效的CPU與AI加速器之間的數(shù)據(jù)通道，便于CPU對AI加速器運算結(jié)果進行二次處理。另外，連接各個運算單元的可編程互聯(lián)矩陣架構(gòu)，提供了擴展運算指令的功能，從而進一步提升硬件架構(gòu)的靈活性及可擴展性。同時，芯片采用多級多模式喚醒，從能量檢測，到人類聲音檢測，再到喚醒詞檢測，針對語音設(shè)備及使用場景的定制化Power Domain等技術(shù)，可將芯片功耗降低至最低。具體而言，雨燕包括以下幾大顯著特征：

高性能深度學(xué)習(xí)加速：面向深度學(xué)習(xí)和語音信號處理的 AI 定制指令以及體系架構(gòu)，將面向語音 AI 的并行運算性能發(fā)揮到極致，系統(tǒng)運算能力提升50倍以上；

高性能內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：結(jié)合片內(nèi) Memory 及內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，提高片內(nèi)總線帶寬的利用效率提升20倍；

低功耗架構(gòu)：異構(gòu) AMP架構(gòu)可保證高性能與低功耗的有機結(jié)合，從而獲得最佳的能效比，更適合IoT場景；

端云結(jié)合：混合應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計，獲得本地與云端能力的最佳平衡；

云知聲聯(lián)合創(chuàng)始人/芯片負責(zé)人李霄寒表示，云知聲不僅提供雨燕芯片和終端引擎，還將應(yīng)用部分向客戶開源，同時提供相應(yīng)定制化工具以及云端AI能力服務(wù)。通過云端芯結(jié)合，云知聲基于雨燕提供的是面向一個個具體場景如智能家居、智能音箱、智能車載等的Turn-key解決方案?；谟暄喾桨福勺尶蛻粽驹诟叩脑O(shè)計起點，以更低的成本在更短的時間內(nèi)打造出更穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品。同時，開源的方案也可確?？蛻艋谝烟峁┑?AI 能力自行設(shè)計其它各種長尾產(chǎn)品形態(tài)，構(gòu)建更為豐富的AIoT生態(tài)。

“UniOne 不是一顆芯片，而是一系列芯片，它代表了云知聲對于物聯(lián)網(wǎng) AI 芯片發(fā)展戰(zhàn)略的整體構(gòu)想?！?李霄寒指出，面向方案商與開發(fā)者，UniOne可提供完整的語音 AI 應(yīng)用參考方案、云端能力以及定制化工具，可以幫助客戶在跨形態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)硬件產(chǎn)品上以最低的時間、資源等探索成本，打造最高體驗的用戶入口應(yīng)用未來。

賦能行業(yè)落地，牽手合作伙伴共建“芯”生態(tài)

在本次發(fā)布會上，除了UniOne的重磅發(fā)布之外，云知聲還公布了與京東智能、億咖通科技的戰(zhàn)略合作。各方將基于云知聲在物聯(lián)網(wǎng)AI芯片及系統(tǒng)解決方案之上，共享各自優(yōu)勢資源，構(gòu)建面向新零售、智能家居、汽車等領(lǐng)域的AI“芯生態(tài)”。

在智能家居領(lǐng)域，云知聲攜手京東智能，推動人工智能芯片在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用。與京東Alpha平臺合力打造定制化智能標(biāo)桿產(chǎn)品，實現(xiàn)跨品牌、跨品類智能設(shè)備的互聯(lián)互通，使用戶通過自然語言即可獲取平臺音樂、新聞、購物等海量內(nèi)容服務(wù)，帶來更為智能化以及更為便捷舒適的家居生活體驗。

針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域，云知聲將攜手億咖通科技，共同研發(fā)汽車前裝車規(guī)級AI芯片，打造極致的車內(nèi)智能交互體驗，推動人工智能芯片在汽車行業(yè)的升級應(yīng)用。雙方將圍繞GKUI座艙生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)建以語音為核心的座艙交互平臺，幫助用戶在位置導(dǎo)航，車載娛樂，車輛控制，車與車互聯(lián)等方面實現(xiàn)更精準(zhǔn)的語音的服務(wù)，讓AI賦能汽車，讓汽車更“聰明”，讓人們更便捷和高效的樂享汽車智慧出行。面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車大時代的到來，雙方還將在自動駕駛領(lǐng)域進行AI芯片的研發(fā)合作，共同致力于未來智能出行技術(shù)能力的提升。

自2012年成立以來，云知聲一直專注于物聯(lián)網(wǎng)人工智能服務(wù)，是當(dāng)前國內(nèi)為數(shù)不多擁有算法、計算能力、芯片能力全棧式技術(shù)鏈條的人工智能龍頭企業(yè)。目前，云知聲在家居、醫(yī)療、機器人、汽車、教育等各業(yè)務(wù)的合作伙伴數(shù)量已經(jīng)超過2萬家，覆蓋用戶已經(jīng)超過2億，日調(diào)用量4億次。

此次，伴隨著UniOne芯片的量產(chǎn)落地，云知聲“云端芯”產(chǎn)品架構(gòu)及戰(zhàn)略閉環(huán)正式搭建完畢。未來，云知聲將以更加完善立體的全棧解決方案，聯(lián)合諸多產(chǎn)業(yè)上下游合作伙伴，展開更加全面、更加深入的人工智能多模態(tài)服務(wù)，推動“智享未來”愿景的加速實現(xiàn)。