【導讀】
7月21日，杭州國芯舉辦以“智慧穿戴，從「芯」啟航”為主題的線上發布會，隆重推出超低功耗AI芯片GX8002，可應用于TWS耳機等智能穿戴設備。
三年來，國芯在智能家居、智能車載等領域都取得了不錯的成績，在AI語音方向持續精進的國芯，這次帶來了什么樣的作品呢？
隨著人工智能技術的發展，AI語音的滲透率越來越高，從智能音箱，到語音家電，再到智能車載，AI已經無處不在。
2016年，AirPods橫空出世，TWS+AI也成為市場的大勢所趨。耳機從「耳邊的播放器」進化為「耳邊的AI助理」，成為下一個重要的入口級產品。
（AirPods 二代、小米 Air 2S、vivo TWS Neo 等支持語音喚醒的 TWS 產品）
然而，TWS耳機、智能手表、手環等可穿戴產品，受限于體積小，電池容量有限，續航時間常常難以滿足用戶需求。
而始終在線的語音喚醒，又會大大地增加功耗，當前的各種芯片都很難在功耗和性能間達到平衡。
這次，國芯發布的AI芯片GX8002，便肩負著讓可穿戴設備更加智能的使命，針對超低功耗場景下的AI喚醒實現了技術突破，做到真正無壓力的「always on」語音喚醒。
揭開「廬山真面目」
（GX8002系統結構框圖）
GX8002采用了MCU+NPU的架構，集成國芯第二代自研神經網絡處理器gxNPU V200和平頭哥CK804處理器。
芯片支持多級喚醒，集成硬件VAD，可實現超低功耗待機和自動人聲感應。通過NPU的強大能力，實現語音喚醒、指令識別、AI降噪、聲紋識別等眾多功能。
01
這恐怕是目前業界功耗最低的AI芯片了
真的是超！低！功！耗！
經過測試，GX8002整顆芯片在VAD待機時的功耗只有70μW,運行時的功耗為0.6mW。
同時，GX8002可以根據用戶是否說話自動切換VAD待機和工作兩種模式，因此通過VAD的有效過濾，芯片日常使用的平均功耗基本低于300μW。
GX8002的超低功耗背后，主要有兩大技術突破——自研神經網絡處理器gxNPU V200和自研硬件VAD。
此次發布的gxNPU V200為國芯第二代神經網絡處理器，專門針對低功耗優化，計算能效是普通DSP芯片的10倍以上。支持DNN/CNN/RNN等各種模型，自動實現網絡量化壓縮，可以和Tensorflow等訓練平臺直接對接。
（gxNPU結構框圖）
同時，國芯設計了全新的VAD模塊，通過增加更多特征的分析來判斷人聲，具備超強過濾能力，在辦公室、地鐵、馬路、咖啡館等各種場合的實際測試中，GX8002可以讓VAD待機的比例平均高達70%以上。
也就是說70%以上時間處于70uW的VAD待機模式！
（自研VAD測試數據）
02
超高集成度，這次連晶振都包了
為了可穿戴方案中喚醒部分占用的體積盡可能小，國芯在芯片中將喚醒所需要的部件全部做了集成，包括音頻ADC、Flash、電源LDO等，甚至還有晶振！
也就是說產品使用GX8002時，幾乎不需要外部器件，僅需一顆芯片就能完成語音喚醒的全過程，占據PCB面積極小。
同時在封裝設計上，GX8002采用的是SIP立體封裝技術，將Flash疊封在內。首推的封裝為QFN20，3mmx3mm，非常便于生成和使用。
在Q3國芯還將推出更小的WLCSP封裝，尺寸可達1.4mmx2.4mm，滿足更加精密產品的需求。
03
超高性價比，這次價格真的低！
為了能更好地為可穿戴賦能AI，國芯不僅完成超低功耗的突破，更是將成本降到極致。現場公布了0.65美元的起步價，讓AI不再昂貴，做到真正的超高性價比。
與此同時，國芯整合了豐富的資源，包括各種TWS和可穿戴產品需要的基礎技術和算法方案，接入各大品牌手機助手和云端平臺，打通了藍牙主芯片的合作通道，輸出完整可靠的「一站式服務」，降低了AI服務門檻，也大大的縮短客戶的研發周期。
同時外置喚醒的方案，可以在客戶原有成熟產品的基礎上，相當于加上了一個語音按鍵，客戶原有的軟件和設計都可復用，讓AI的研發周期變得非常可控，有形成本和無形成本都大大降低。
智慧穿戴，從芯啟航
可以說，GX8002「生而不凡」，集眾多技術之大成，無論是語音喚醒、音頻信號處理、NPU異構計算，還是VAD技術、無晶振設計，都是國芯在AI芯片與音視頻領域多年經驗的體現。
超低功耗，更非一日之功，是國芯的小伙伴夜以繼日努力的成果。
超低功耗、超小體積、超高性價比，這些讓AI技術進入智能穿戴變得不再遙遠。過去不敢想，想到做不了的很多應用，將擁有新的可能。
TWS耳機將與你的AI語音助手融為一體，智能眼鏡終于有了更好的操控界面，智能手表可以更快地調出你要的功能，更多的應用將有機會被挖掘出來。
始終在線的語音助手，將推進可穿戴設備進入全新的智能時代。
有了GX8002的AI能力加持，這一暢想已然不遠。長效待機的AI智能助理，只需佩戴輕便的移動設備，是不是想想就很酷呢？
