شبكة IP العصبية تهدف إلى SoCs معالجة الكلام المعقدة

تكفي الموارد للاعتراف الصوتي في المجال البعيد ، حيث يكون المستخدم على بعد أمتار من الميكروفون. وتهدف التطبيقات المنزلية الرقمية التي تسيطر عليها صوت المساعدة والإعلام السيارات.

لماذا معالجة الكلام على PCB المحلي؟

"إن خوارزميات التعرف على الكلام العصبية المستندة إلى الشبكة تقوم بتنفيذ المزيد من المهام محليًا ، وليس في السحاب ، نظرًا لمخاوف وقت الاستجابة والخصوصية وتوافر الشبكة" ، قالت كادنس.

دعا هيفي 5، لديها ضعف القدرة على معالجة الصوت وأربعة أضعاف معالجة الشبكة العصبية (NN) من HIFI 4 DSP في وقت سابق.

وقال جيرارد أندروس مدير التسويق في Cadence لصحيفة "إلكترونيكس ويكلي": "هدفنا هو توفير محرك مفردات ضخم محليا قادر على معالجة اللغة الطبيعية". "قمنا بمسح الشبكات العصبية للتعرّف على الكلام مفتوحة المصدر ، وقمنا بتصميم HiFi 5 لتشغيل هذه الأنواع من الشبكات.

تشمل عناصر المعالجة ما يلي:

• خمسة هندسة معمارية طويلة للغاية (VLIW) -العمارة قادرة على إصدار اثنين من الأحمال 128 بت لكل دورة
• المراكم المضاعفة DSP:
  دعم لمدة 8 32 x 32bit MAC / cycle أو 16 16 x 16bit MAC / cycle
  ثمانية اختيارات عشوائية أحادية الدقة في كل دورة
• المراكم العصبية المضاعفة للشبكة:
  32 16 × 8 ماك / دورة أو 16 × 4 ماك / دورة
  اختيارات اختيارية 16 نقطة عائمة اختيارية بنصف الدقة لكل دورة

تتضمن أجهزة DSP MAC ، وفقًا لما ذكره Andrews ، على سبيل المثال ، دعم التشبع ، في حين أن نظام MAC MAC للشبكة العصبية يتم تحسينه لمضاعفة قيمة المتجه عن طريق مصفوفة. وقال: "في الكثير من الشبكات العصبية ، ينتهي بك الأمر إلى قضاء قدر كبير من الوقت في ضرب متجه بواسطة مصفوفة" ، مضيفًا: كان اختيار عدد أجهزة MAC التي يجب تضمينها ، وما هي أنواع البيانات وأطوال الوزن التي يجب دعمها ، هو على أساس العمل مع عملاء HiFi 4.

تم دمج حسابات النقطة العائمة لحالتين تستخدمان - دقة واحدة للواجهة الأمامية الصوتية لتشكيل الحزمة وإلغاء الصدى ، ونصف الدقة لبعض الشبكات العصبية. وقال أندرو: "تعطي النقطة العائمة وقتًا سريعًا للتسويق". "على سبيل المثال ، إذا قمت بتطوير شيء عائم في MatLab ، فإن تحويله إلى نقطة ثابتة يستهلك الكثير من الوقت".

يدعم المضاعف أوزان 8bit لأن "الاتجاه الكبير هو أن نخفض إلى 8 أوزان للاعتراف بالكلام ، والتي لا تضطر إلى مقايضة الكثير من الدقة. تقول أندرو: "إنكم ترون أوراقًا تُقدَّم في الأماكن التي يحاول الناس فيها الوصول إلى 4 بتات". "نتوقع أن معظم الخوارزميات ستستفيد من مضاعفنا 16x8bit: 16 بت للبيانات من الميكروفون و 8 بت للأوزان."

بالنسبة لمخططات الترجيح الأخرى ، تتوفر عملية 4bit و 2bit و 1bit بالإضافة إلى 8 بت.

كان Ambiq Micro ، منتج ميكروكنترولر مبني على عمليات "دون عتبة" السيليكون لتوفير الطاقة ، هو أول عميل HiFi 5.

"من أجل مواجهة التحدي الصعب للغاية المتمثل في إدخال خوارزميات التعرف على الكلام عن بعد في مجال المعالجة العصبية والتعرف على الكلام إلى الأجهزة الحساسة للطاقة ، فقد اختار Ambiq Micro أن يكون أول مرخص للسيليكون في جهاز" Cadence's HiFi 5 DSP "، كما قال Ambiq vp of marketing آرون غراسيان. "إن نقل نظام HiFi 5 DSP إلى النظام الأساسي المحسَّن للقوة في Ambiq Micro يتيح لمصممي المنتجات ، وتصميمات ODM ، ومصنّعي المعدات الأصلية الاستفادة القصوى من التكنولوجيا من قادة البرامج الصوتية مثل DSP Concepts و Sensory بإضافة تكامل مساعد الصوت ، والقيادة والتحكم ، و واجهة المستخدم التحادثية إلى المنتجات المحمولة ، المحمولة دون التضحية بنوعية الحياة أو عمر البطارية. "

دعمًا للملكية الفكرية ، توجد مكتبة من وظائف المكتب المحسَّنة الشائعة الاستخدام في معالجة الشبكات العصبية - خاصةً لمعالجة الكلام. تهدف هذه الوظائف إلى التكامل داخل أطر تعلم الآلة الشائعة.

يتوافق جهاز HiFi 5 أيضًا مع مكتبة الشركات الموجودة في برامج ترميز الصوت والصوت وبرامج حزم تحسين الصوت ، والتي تم تحسينها للإصدارات السابقة من مجموعة منتجات HiFi الخاصة بالشركة.