Cadence estende a vida útil da bateria e melhora a experiência do usuário para vestíveis

O Tensilica HiFi 1 DSP da Cadence Design Systems foi projetado para melhorar a experiência do usuário para pequenos dispositivos de bateria, como fones de ouvido TWS, aparelhos auditivos, headsets Bluetooth, relógios inteligentes e outros wearables.

O consumo de energia ultrabaixo do HiFi 1 DSP estende a duração da comunicação de voz e reprodução de música, permitindo sempre ouvir comandos de voz, mas com impacto mínimo na vida útil da bateria. Isso possibilitará fatores de forma menores, dispositivos móveis e de consumo de baixo custo, bem como dispositivos automotivos e industriais, ao mesmo tempo em que oferece maior funcionalidade com baixo consumo de energia.

Uma série de tendências convergentes está impulsionando a necessidade de recursos de áudio / voz de baixo consumo de energia em um formato pequeno. Cada vez mais, os aparelhos auditivos e vestíveis estão adotando o Codec de Comunicações de Baixa Complexidade (LC3) padronizado pelo Bluetooth Special Interest Group (SIG) em 2020. Além disso, a preferência do consumidor por controle mãos-livres e toque-livre está impulsionando a demanda por sempre ligado, ou sempre ouvindo, dispositivos que respondem a comandos de ativação de voz e aparelhos estão até mesmo adotando esses recursos. Para atender a essas tendências, um formato pequeno e uma vida útil mais longa da bateria são cruciais.

“Os codecs de comunicação de baixa complexidade (LC3 e LC3plus) co-inventados por Fraunhofer ajudam a limitar o consumo de energia de dispositivos Bluetooth com restrição de bateria. A Fraunhofer e a Cadence têm uma longa parceria em vários codecs, incluindo LC3 / LC3plus, que a Cadence otimizou em seus Tensilica HiFi DSPs ”, disse Manfred Lutzky, chefe do departamento de áudio para comunicações da Fraunhofer IIS.

“Estamos satisfeitos em vê-los aproveitando essa experiência com o novo HiFi 1 DSP que é otimizado para energia e ciclo para LC3 e LC3plus. O HiFi 1 DSP incorpora os níveis de energia ultrabaixo do codec, o que deve trazer alívio para dispositivos auditivos e vestíveis com bateria pequena com recursos adicionais e ajudar a acelerar a adoção generalizada de LC3 e LC3plus. ”

O HiFi 1 DSP oferece codificação e reprodução de energia ultrabaixa de LC3 e outros codecs Bluetooth e detecção de palavras-chave de energia ultrabaixa para despertar por voz, tudo no menor footprint HiFi DSP. Comparado com o HiFi 3 DSP, o DSP de áudio mais popular da indústria para os aplicativos alvo, o HiFi 1 DSP oferece:

● 11 a 16% de área inferior
● Ciclo e eficiência energética 60 a 73% maiores para aplicativos de detecção de pessoas e identificação de palavras-chave do “OK Google” baseados em ML
● Mais de 18% de eficiência de ciclo e 14% de eficiência energética para decodificação LC3

“O HiFi 1 DSP da Cadence reduz significativamente a energia necessária para executar a classe sempre ativa de aplicativos de IA, como as redes TensorFlow Lite Micro (TFLM), wake word e detecção de pessoa, permitindo que dispositivos com bateria funcionem por mais tempo muito tempo ”, disse Pete Warden, líder técnico da TFLM no Google.

“A Cadence e o Google colaboram há muito tempo na TFLM e estamos entusiasmados em continuar a colaboração enquanto a Cadence expande os limites da energia e do desempenho ainda mais.”

Recursos e benefícios do HiFi 1 DSP:

● Instruções especiais, incluindo codificação aritmética para codificação e decodificação LC3, tornam o HiFi 1 DSP capaz de fornecer Áudio LE Bluetooth com baixo consumo de energia
● As instruções para BASOPs 3 padronizados pela ITU-T2019GPP aceleram os codecs de voz e os executam com alta eficiência energética, aumentando o tempo de conversação
● A rede neural ISA e o carregamento / armazenamento aceleram a localização de palavras-chave e outras cargas de trabalho de aprendizado de máquina para reduzir o consumo de energia, enquanto o ISA otimizado para acesso à memória reduz melhora o desempenho com tamanhos de cache pequenos
● O processamento de sinal eficiente reduz a energia e os ciclos de pré e pós-processamento de áudio e fala
● Unidade de ponto flutuante de vetor de baixa latência opcional (VFPU) oferece maior rendimento de FP com menor consumo de energia.
● O registro booleano vetorial melhora a eficiência energética para código condicional

“Os DSPs HiFi têm ampla adoção na geração atual de fones de ouvido TWS e fones de ouvido Bluetooth”, disse David Glasco, vice-presidente de pesquisa e desenvolvimento da Tensilica IP da Cadence. “O advento do LC3 e as tendências de mercado mais amplas definem o terreno para que os aparelhos auditivos de próxima geração ofereçam uma experiência superior ao usuário e vida útil da bateria mais longa. Com muitos algoritmos de voz e voz migrando para IA, também estamos vendo casos de uso em grande expansão para análises e melhor qualidade de som em fones de ouvido TWS. ”