Cadence verlengt de levensduur van de batterij en verbetert de gebruikerservaring voor wearables
De Tensilica HiFi 1 DSP van Cadence Design Systems is ontworpen om de gebruikerservaring te verbeteren voor apparaten met een kleine batterij, zoals TWS-oordopjes, hoortoestellen, Bluetooth-headsets, slimme horloges en andere wearables.
Het ultralage energieverbruik van de HiFi 1 DSP verlengt de duur van spraakcommunicatie en het afspelen van muziek, waardoor altijd naar spraakopdrachten kan worden geluisterd, maar met een minimale impact op de levensduur van de batterij. Dit maakt kleinere vormfactoren, goedkopere consumenten- en mobiele apparaten mogelijk, evenals auto- en industriële apparaten, terwijl het meer functionaliteit biedt met een laag energieverbruik.
Een aantal convergerende trends zorgen ervoor dat er behoefte is aan energiezuinige audio/spraakmogelijkheden in een kleine vormfactor. Hearables en wearables nemen in toenemende mate de Low Complexity Communications Codec (LC3) over, gestandaardiseerd door de Bluetooth Special Interest Group (SIG) in 2020. Bovendien stimuleert de voorkeur van de consument voor handsfree en touch-free bediening de vraag naar always-on, of altijd luisteren, apparaten die reageren op gesproken wekopdrachten, en apparaten nemen deze mogelijkheden zelfs over. Om op deze trends in te spelen, zijn een kleine vormfactor en een langere levensduur van de batterij cruciaal.
“De Low Complexity Communication Codecs (LC3 en LC3plus) die mede zijn uitgevonden door Fraunhofer, helpen het energieverbruik van Bluetooth-apparaten met beperkte batterijcapaciteit te beperken. Fraunhofer en Cadence werken al lang samen aan verschillende codecs, waaronder LC3/LC3plus, die Cadence heeft geoptimaliseerd op zijn Tensilica HiFi DSP's”, zegt Manfred Lutzky, hoofd van de afdeling Audio for Communications bij Fraunhofer IIS.
“We zijn verheugd te zien dat ze voortbouwen op die ervaring met de nieuwe HiFi 1 DSP die energie- en cyclusgeoptimaliseerd is voor LC3 en LC3plus. De HiFi 1 DSP belichaamt de ultralage energieniveaus van de codec, wat verlichting zou moeten brengen voor hoorbare en draagbare apparaten met kleine batterijen met extra functies en de wijdverbreide acceptatie van LC3 en LC3plus zou moeten helpen versnellen.”
De HiFi 1 DSP levert ultra-lage energiecodering en weergave van LC3 en andere Bluetooth-codecs en ultra-lage energie-trefwoordspotting voor spraakactivering, alles in de kleinste voetafdruk HiFi DSP. Vergeleken met de HiFi 3 DSP, de meest populaire audio-DSP in de industrie voor de doeltoepassingen, biedt de HiFi 1 DSP:
● 11 tot 16% lager gebied
● 60 tot 73% meer cyclus- en energie-efficiëntie voor op ML gebaseerde "OK Google"-zoekwoordspotting en persoonsdetectietoepassingen
● Meer dan 18% cyclusefficiëntie en 14% energie-efficiëntie voor LC3-decodering
“De HiFi 1 DSP van Cadence verlaagt aanzienlijk de energie die nodig is om de always-on klasse van AI-toepassingen, zoals de TensorFlow Lite Micro (TFLM)-netwerken, spraakherkenningswoord en persoonsdetectie uit te voeren, waardoor apparaten met een batterijbeperking langer kunnen werken lange tijd”, zegt Pete Warden, technisch leider van TFLM bij Google.
"Cadence en Google werken al lang samen aan TFLM en we zijn verheugd om de samenwerking voort te zetten terwijl Cadence de grenzen van energie en prestaties verder verlegt."
HiFi 1 DSP-kenmerken en voordelen:
● Speciale instructies, waaronder rekenkundige codering voor LC3-codering en decodering, maken de HiFi 1 DSP in staat om energiezuinige Bluetooth LE-audio te leveren
● Instructies voor ITU-T3GPP-gestandaardiseerde 2019 BASOP's versnellen spraakcodecs en voeren ze uit met een hoge energie-efficiëntie, waardoor de spreektijd toeneemt
● Neurale netwerk-ISA en load/store versnellen het spotten van trefwoorden en andere machine learning-workloads voor een lager energieverbruik, terwijl voor geheugentoegang geoptimaliseerde ISA de prestaties verbetert met kleine cachegroottes
● Efficiënte signaalverwerking vermindert energie en cycli voor pre- en post-processing van audio en spraak
● Optionele vector floating point unit (VFPU) met lage latentie levert een hogere FP-doorvoer met een lager energieverbruik.
● Vector bool register verbetert de energie-efficiëntie voor voorwaardelijke code
"HiFi DSP's worden breed toegepast in de huidige generatie TWS-oordopjes en Bluetooth-headsets", zegt David Glasco, vice-president onderzoek en ontwikkeling voor Tensilica IP bij Cadence. “De komst van LC3 en bredere markttrends hebben de weg geëffend voor de volgende generatie hearables om een superieure gebruikerservaring en een langere batterijduur te bieden. Nu veel spraak- en spraakalgoritmen migreren naar AI, zien we ook enorm groeiende gebruiksscenario's voor analyse en betere geluidskwaliteit in TWS-oordopjes."