【2017-11-03 集微网 邓文标报道】

“人工智能的横空出世对国内芯片公司来说，机遇远大于挑战。” 人工智能的出现让所有芯片公司站在同一起跑线，虽然存在诸多技术挑战，但中国芯片产业经过十几年的技术积累到一定程度后，中国芯片厂商在AI领域已经具备了弯道超车的能力。

目前在移动终端市场，iPhone X内置了神经网络处理器（NPU），华为Mate10也搭载了AI芯片，包括寒武纪和深鉴科技也已推出了自研的NPU和指令集。杭州国芯CEO黄智杰向集微网表示，自主研发NPU和指令集我们国芯也有，并已经做到了面向物联网领域的芯片中。10月31日，杭州国芯在深圳发布了国内首款物联网人工智能芯片GX8010，芯片采用了多核异构的架构，把NPU、DSP、NPC等集成在一颗芯片中，具备低功耗、可离线、可移动的优势，可面向AI语音识别的物联网产品应用。

杭州国芯在国内市场上以做机顶盒芯片见长，在2000年初就已涉足。黄智杰称，人工智能的出现对很多行业都会出现新的变革，尤其是对国内芯片公司来说是一个挑战和机遇，而国芯经过多年的发展，在产品定义上，尤其是在物联网的应用我们有着自己独到看法，这个对我们来说是一个非常好的发展机遇。于是我们从定义应用出发，不断进行推理，算法、芯片硬件和软件的深度整合，推出了物联网AI芯片GX8010。

GX8010分别是由Arm内核、NPU、语音子模块、视觉子模块等构成，采用了多核异构的架构，把CPU、NPC、DSP和MCU都集成在一颗芯片中，使功耗、成本、性能实现最优化和平衡点。其中NPU是由杭州国芯100%自主研发的，据杭州国芯人工智能事业部总经理Robot Ling介绍，gxNPU配置了64x64 MAC，支持FP32/FP16/Int8，支持DNN/CNN/LSTM等主流网络。这与传统同级CPU相比，在基于LSTM语音识别任务对比测试中，结果显示其计算速度提升了30倍，能将提升了100倍，内存占用只为过去的1/10。

Robot Ling进一步称，GX8010采用多核异构的架构，可以充分发挥各个核的优势，使用起来更灵活，针对这样的结构，设计了多电源域和多级唤醒等功能，可以更好地降低功耗。例如，智能音箱在待机中，是要时刻监听有没有语音指令，这样的话用传统的CPU去做是很难低功耗待机的，GX8010多级唤醒在芯片前端设计VAD（Voice Activity Detection）技术，可以根据是否有声音、是否有人声，是否是关键词这多个等级来做硬件划分，逐级唤醒系统, 大幅降低功耗。

更重要的是采用GX8010的智能音箱还具备可离线、可移动等特性，即便在不能联网的环境下，也能赋予离线的人工智能能力，可以实现几米开外的交互。这是因为，之前的人工智能音箱采用传统CPU是在云端做数据的处理，而随着AI的边缘计算的需求增强，国芯采用专门设计了神经网络压缩引擎NCompressor，利用神经网络中的数据稀疏特性，可实现6~10倍的压缩效果，并在前端进行数据计算处理。

事实上，AI芯片要真正落地，光有NPU还远远不够。因为整个AI交互是一个非常复杂的过程，除了神经网络计算外，还要有更强大的信号处理能力，同时低功耗也得益于高性能的DSP。而在GX8010多核异构中采用的DSP就是来自于Cadence tensilica的HiFi 4 DSP。

Cadence 亚太区IP销售总监 Wendy Chen表示，AI从谷歌和亚马逊智能音箱问世后，第一代AI产品都是采用通用的AP，但是我相信明年的市场上，都会是采用到DSP在里面，因为在第一代产品中通用AP已经不能够很好的适用于计算量和低功耗的要求。

Tensilica HiFi DSP系列处理器应用非常广泛，全球超过80家领先半导体公司和系统OEM厂商选择了Tensilica HiFi DSP，每年出货量超过10亿，其中HiFi 3早被很多手机SoC所采用。Tensilica HiFi 4在上一代产品HIFI 3的基础上将性能提升了2倍，是业界可授权的最高性能的32位音频/语音处理数字信号处理核。

不过Tensilica HiFi 4两年前就已推出，客户反响并不是很好。Wendy Chen表示，这是因为客户认为原来的HiFi 3性能已经足够，但随着AI的发展，智能音箱给HiFi 4带来很好的应用空间，因为一旦到了8通道麦克风阵列后，普通的AP就无法承担计算的负荷量，只有采用更高阶的DSP去做。杭州国芯的AI芯片GX8010是国内第一家采用Tensilica HiFi 4 DSP。

目前，国芯GX8010主要面向物联网领域的智能音箱、智能电视、智能玩具/幼教细分领域应用。此次，除了推出AI芯片GX8010外，国芯还面向数字电视客户推出了一款智能语音前端GX8008，它可以通过USB接插的方式，帮助客户现有智能语音识别的前端产品方案。

如今杭州国芯已经实现从数字电视芯片到AI芯片的华丽转型。黄智杰称，国芯现在定位是做物联网相关的人工智能芯片，我们希望能在人工智能产品线上不断拓展，现在我们推出了GX8010和GX8010两颗芯片，明年我们会推出语音接口的可穿戴AI芯片和增强视觉性能用于机器人和摄像头方面的人工智能芯片规划。同时，国芯将秉承开放合作共赢的模式，把从芯片和算法端和云端都打通，希望有更多二次开发的针对各个方向的应用厂商一起来合作，让我们人工智能芯片用在各个领域，做出更多差异化的产品。

据黄智杰透露，国芯人工智能芯片GX8010采用台积电40nm工艺制程，目前该芯片已经初步量产，正式放量预计要到明年初，采用国芯人工智能芯片GX8010的终端要到明年下半年才能面世。