החומרה שמכניסה את ה-AI לתוך האוזן, הרכב והסמארטפון

קיידנס ( Cadence) הודיעה על השקת Cadence Tensilica HiFi iQ DSP IP - דור שישי למשפחת ה-HiFi DSP המצליחה שלה, המבוסס על ארכיטקטורה חדשה שתוכננה במיוחד ליישומי בינה מלאכותית קולית (Voice AI) מתקדמים ולפורמטים חווייתיים של אודיו מהדור הבא.

עם התרחבותם של יישומים אלו בשוק הבידור הביתי, בקונסולות המדיה ברכבים ובשוק הסמארטפונים, HiFi iQ DSP מספק את רמת הביצועים והיעילות האנרגטית הנדרשות כדי לעמוד בדרישות העיבוד הגדלות והולכות של מערכות על שבב (SoC). בהשוואה למעבד האות הייעודי (DSP) המוביל בתעשייה, Tensilica HiFi 5s DSP, הדגם החדש מציע פי 2 ביצועי עיבוד גולמיים, פי 8 ביצועי בינה מלאכותית, חיסכון של למעלה מ-25% בצריכת אנרגיה עבור רוב עומסי העבודה, ושיפור של למעלה מ-40% בביצועים של רבים ממקודדי השמע.

למה ההשקה של Tensilica HiFi iQ DSP היא בשורה?

מדובר ברכיב חומרה שנמצא עמוק בתוך שבבים של סמארטפונים, מערכות רכב, טלוויזיות, אוזניות ומכשירי קצה חכמים ומתמחה בהבנה, עיבוד ויצירה של קול ושמע חכמים בתוך מכשירים יומיומיים. התפקיד שלו הוא להקשיב, להבין ולפעול בזמן אמת. לזהות קול אנושי, להבין פקודות, לבטל רעשים, לייצר חוויית שמע תלת-ממדית, ולהריץ בינה מלאכותית קולית ישירות על המכשיר, בלי לשלוח מידע לענן.

מה שמייחד אותו הוא שהוא עושה את כל זה הרבה יותר מהר, חכם וחסכוני באנרגיה ממה שהיה אפשרי עד היום. לראשונה, אפשר להריץ מודלים מתקדמים של בינה מלאכותית קולית, כולל הבנת שפה טבעית, על מכשירים קטנים וחסכוניים, בצורה רציפה וחלקה. בפועל, זה אומר שממשק קולי יכול להפוך לאמצעי השליטה המרכזי, אמין, מיידי ופרטי יותר. הקול הופך ממסך מגע לממשק עצמו.

אנשל סאג, סמנכ"ל ואנליסט ראשי ב-Moor Insights and Strategy, מסר: "הצמיחה המהירה של הבינה המלאכותית כמעט בכל סקטור הופכת את השמע והשפה לממשקים קריטיים. הביצועים הגבוהים והיעילות האנרגטית של Tensilica HiFi iQ DSP החדש של Cadence, מציבים אותו ככלי מפתח לדור הבא של יישומים מבוססי בינה מלאכותית, והפחתת העומסים מיחידות IP אחרות".

מספר גורמים מניעים את הצורך בעוצמת חישוב גבוהה יותר, לרבות הדרישה להתנסויות עשירות יותר המתאפשרות באמצעות מקודדי שמע חווייתיים (immersive audio codecs), עיבוד שמע בקצבי דגימה גבוהים יותר, עיבוד מרחבי של שמע מבוסס-אובייקטים (object-based rendering), עיבוד שפה טבעית (NLP) רציף, וכן ביטול רעשי דרך ברכב (RNC). שימושים אלה מחייבים יכולות AI/ML מתקדמות יותר ופונקציות משופרות של עיבוד מוקדם ומאוחר של קול ושמע, המצריכות ביצוע חישובים רבים בעיכוב נמוך ובצריכת הספק נמוכה, לשם עיבוד על גבי המכשיר עצמו (on-device) ביישומי Edge AI ו-Physical AI. מאחר שרוב העיצובים הללו מוגבלים מבחינת צריכת ההספק שלהם, הגדלת תדר הפעולה של הליבה או שילוב בין ליבות מרובות אינם מהווים על פי רוב פתרונות ישימים.

בהתבסס על ניסיון של יותר משני עשורים בתחום פתרונות שמע והתמחות במיטוב של סט פקודות (instruction-set), Cadence פיתחה ארכיטקטורה חדשה שתוכננה במיוחד עבור עומסי עבודה בתחום השמע עתיר-הביצועים והמבוסס על בינה מלאכותית. Tensilica HiFi iQ DSP מספק מענה למגמות העדכניות ביותר בשוק השמע, עם שיפורים משמעותיים בהשוואה לדור הקודם - Tensilica HiFi 5s DSP:

• פי 2 ביצועים גולמיים, פי 8 ביצועי בינה מלאכותית לסטנדרטים מתקדמים
• חיסכון אנרגטי של מעל 25% בעומסי עבודה מגוונים
• אוטו-וקטוריזציה משופרת לתכנות קל והגעה מהירה לשוק
• תמיכה בפורמטים FP8, BF16 ואחרים - להרצת מודלים מתקדמים של בינה מלאכותית קולית

השיפורים בארכיטקטורה של Tensilica HiFi iQ DSP והעוצמה החישובית הגבוהה יותר שלו מאפשרים להריץ בצורה יעילה במיוחד פורמטיי אודיו חווייתיים ומתקדמים, דוגמתDolby MS12, Eclipsa Audio, Opus HD, Audio Vivid ואחרים, ברמת ביצועים טובה יותר מהדורות הקודמים של מעבדי HiFi DSP. בפועל, קיידנס כבר הציגה שיפור של למעלה מ-40% בביצועים לעומת Tensilica HiFi 5s DSP במספר מקודדי אודיו. אלגוריתמים לעיבוד אותות, כמו זיהוי מילת מפתח (KWS), ביטול רעשים אקטיבי (ANC), זיהוי כיוון באמצעות מיקרופונים (Beamforming), וזיהוי דיבור אוטומטי (ASR), פועלים על המעבד בצורה חלקה, מה שמאפשר שילוב של יכולות NLP מתקדמות במיוחד. בנוסף, תמיכה בהשמעת אודיו מרובה-ערוצים וזרמים מאפשרת יצירה של אזורי שמע תלת-ממדיים ו"מעטפות סאונד", לחוויית האזנה ריאליסטית ומלהיבה במיוחד.

בויד פלפס, סגן נשיא בכיר ומנכ"ל קבוצת Silicon Solutions ב-Cadence, מסביר: "ההתקדמות האחרונה ב-LLMs, SLMs, SoCs חסכוניים באנרגיה ובינה מלאכותית במכשיר, קלט קולי יהפוך למקלדת החדשה. כדי לאפשר אינטראקציה חלקה עם יישומי Physical AI העדכניים ביותר, ספקי SoC זקוקים ל-IP חסכוני באנרגיה וקל לתכנות, שמסוגל להריץ SLMs במכשיר תוך ביצוע עיבוד קול ושמע רציף. כמובילה עולמית בתחום מעבדי אות ייעודיים (DSP) ליישומי שמע, קול, דיבור ובינה מלאכותית, עם מיליארדי מעבדי Tensilica HiFi DSP המשולבים במגוון רחב של מוצרים, יצרניות SoC ומערכות מסתמכות על קיידנס שתמשיך לפרוץ את גבולות הביצועים והיעילות האנרגטית".

צילום: סאונד, וויס