聯發科技(MediaTek)在今年的國際消費電子展(CES 2018)上展示多元領域的最新進展,包括用於資料中心交換器與汽車電子的晶片,以及專為邊緣裝置(edge device)打造的人工智慧(AI)處理器,展現該公司已經為「後智慧型手機時代」(post-smartphone era)作好了準備。

聯發科技財務長顧大為(David Ku)談到了該公司計劃將只需要較小運算能力的「特定AI功能」導入大規模的邊緣裝置,包括電燈開關等。他在接受《EE Times》的專訪時指出,「我們想要成為邊緣裝置AI運算的重要推手(enabler)。」

顧大為說,該公司正逐步降低對於智慧型手機市場的依賴。儘管智慧型手機是過去幾年來推動聯發科技成長的單一最大驅動力,但去年創造的營收「還不到整體的40%」。

去年聯發科技大約有30%的銷售額來自物聯網(IoT)和特殊應用晶片/電源管理晶片(ASIC/PMIC)業務。顧大為將這兩項業務形容為聯發科技的「成長領域」——去年約有20%的成長率。

另外30%的銷售來自於他所謂的「穩定的金牛(cash-cow)業務」——銷售設計用於數位電視、功能型手機、顯示器和光儲存的晶片。

聯發科技財務長顧大為

那麼聯發科技的IoT業務有哪些主要元素?顧大為回應道:Wi-Fi和藍牙(Bluetooth)等連接晶片,以及針對快速成長的語音助理裝置(VAD)而打造的半導體。

聯發科技也看到了對於資料交換機日益成長的需求。顧大為表示:「我們正為資料中心的資料交換機打造客製ASIC。」

雖然在這一領域將會面對博通(Broadcom)和思科(Cisco)等潛在競爭對手,但顧大為指出聯發科技目前得到了客戶的大力支持,「這是一個值得投入的市場,因為我們看到用戶產生大量資料的速度不曾稍歇。」

他並強調,聯發科技不再僅僅依靠智慧型手機市場。投資界也認為「我們取得了一個均衡的投資組合」。

汽車市場

聯發科技雖然還是汽車市場的新手,但現在已經有四款產品用於一線汽車客戶了。這些產品包括車載處理模組、毫米波(mmWave)雷達、車載資訊娛樂系統(IVI),以及數位儀表板。

特別是其中的新型毫米波雷達,讓聯發科技得以超越多家成功開發CMOS雷達的晶片供應商。該領域的其他供應商還包括恩智浦(NXP)、德州儀器(TI)和英飛凌(Infineon)。

20180212_MediaTek_NT31P2 聯發科技的毫米波雷達CMOS設計整合嵌入式RF、基頻處理以及整合天線於單一封裝中

負責汽車業務的聯發科技副總經理徐敬全介紹:「我們的毫米波雷達工作頻率在76-81GHz之間,可以偵測到10到15公尺的障礙物,」使其適於作為目前超音波裝置的理想替代方案,用於偵測靠近車輛的物體。

至於車載資通訊處理方面,聯發科技正為車對車(V2V)、車對基礎設施(V2I)等應用提供專用短距離通訊(DSRC)和4G蜂巢式技術。

語音助理

顧大為坦言,諸如亞馬遜(Amazon)的Echo和Google Home等語音助理確實是「非常好的想法」。他解釋說,當滑鼠成為個人電腦(PC)時代的用戶介面(UI)選擇,「觸控」是廣受智慧型手機用戶喜愛的介面首選;如今,語音指令開始主宰新一代裝置。

顧大為指出,對於聯發科技來說,轉而採用像Echo或Google Home等智慧音箱可不是個容易的決定。他說:「畢竟,這些裝置都是沒有螢幕的平板電腦。」

但是,聯發科技所想要的並不只是為語音助理產品(如Sony製造的智慧音箱)銷售晶片。

相較於亞馬遜透過其Echo裝置推動雲端到雲端的服務,聯發科技則是在「邊緣與雲端」的混合模式中看到了更多可能性。這場競賽就集中於如何在本地增添更多「智慧」,讓智慧音箱能夠區別人類與非人類的聲音差異、消除背景音樂,以及辨識聲紋模式。

他指出,語音AI部份的建構模組已經被設計於智慧型手機、耳機和汽車平台了。

20180212_MediaTek_NT31P3 採用聯發科MT8516處理器的Sony Google Assistant在CES亮相

DSP結合神經網路

然而,聯發科技希望將AI整合的想法進一步延伸到像電燈開關那樣的小型裝置上。

據了解,消費者認為智慧音箱最重要的功能就是能夠聲控電燈的開啟和關閉。那麼,顧大為問道:「為什麼不把小型的AI功能添加到電燈開關中?」

當連網電燈出現後,使用者一開始很興奮能在家中小小地表演一下,展示他們如何透過智慧型手機控制燈光。但是,顧大為說,過了幾天之後,「你會覺得這樣做到底有什麼好玩的?你也可以實際手動切換開關啊!」

但是,如果你能夠直接和燈光開關對話,情況就完全不一樣了。他強調,你不必在每個房間都安裝語音助理系統,「只要對開關說『關燈!』即可」。

他說,這種開關所需要的是一個小型的DSP作為深度學習加速器,以及能夠辨識約20-30個關鍵字的神經網路。對於聯發科技得以開啟為10億裝置銷售晶片的業務之門,這種「分散式處理單元」(decentralized processing unit)的概念扮演著重要地位。

Intelligo Technology

在邊緣實現AI (AI on the edge)是由台灣新創公司意騰科技(Intelligo Technology)設計的AI處理器和演算法。這家擁有30人團隊的公司是在2016年從聯發科技獨立出來的。

Intelligo Technology設計了一款稱為‘Debussy’的SoC,可作為智慧深度神經網路(DNN)語音處理器。Debussy的核心採用Intelligo的AI處理器iGo。

很顯然地,將AI安裝在如開關這樣的小型裝置上可能會受限於其範圍、功能、成本和功耗。顧大為坦言,「我們還處於AI的早期發展階段。接下來還有很多事情要學。」

根據Intelligo,iGo提供了「可配置的深度神經網路和高效率的推論引擎(每秒每瓦特實現1TOPS運算)。

Intelligo還有一套iGo語音軟體,包括雙向語音品質增強、固定和非固定的雜訊消除、遠場處理、關鍵字辨識、語音驗證和喚醒聲音。

該SoC提供了許多音訊處理功能,包括迴音消除、動態範圍控制、等化以及採樣率轉換。

針對Intelligo這支團隊,顧大為說:「我們認為最好讓他們從聯發科技獨立出來,因為創業環境有助於讓他們更快地進展,從而加速其開發。」聯發科技是Intelligo的主要投資者,除此以外,Intelligo目前也擁有其他客戶了。

編譯:Susan Hong

(參考原文:MediaTek Pushes AI to the Edge,by R. Colin Johnson)