Amazonin Alexa, Applen Siri ja Google Assistant ovat hyödyllisiä tekoälyyn pohjavia avustajia, mutta ne nojaavat täysin verkkoyhteyteen. Hyvin pian markkinoille alkaa tulla tekoälyä hyödyntäviä laitteita, jotka ymmärtävät käyttäjän puhetta. Tämä vaatii tehokkaan DSP-tekniikan tuomista laitteisiin.
EDA-talo Cadence Design Systems omistaa nykyään Tensilican, joka tunnetaan sekä konenäön että audion lisensoitavista DSP-prosessoreista. Nyt Cadence on esitellyt uuden HiFi 5 -prosessorin, joka on ensimmäinen tekoälyyn ja audion prosessointiin optimoitu digitaalinen signaaliprosessori.
Cadence IP-tuotteiden markkinoinnista vastaavan Gerard Andrewsin mukaan ääniohjaus on tulossa vauhdilla kodin laitteisiin. Esimerkiksi mikroaaltouuneja ja muita laitteita ohjataan pian äänikomennoilla. Tammikuun CES-messuilla Las Vegasissa nähdään paljon mielenkiintoisia ääniohjattavia ratkaisuja ja Amazon ehti jo syyskuussa esitellä omat, jopa futuristisilta kuulostavat laitteensa.
Autoissa ääniohjaus on ollut jo jonkin aikaa, mutta HiFi 5 -prosessori mullistaa senkin. - Tällä hetkellä autojen ääniohjaus opettaa käyttäjää, jonka pitää mukautua auton ymmärtämiin komentoihin. HiFi 5 -pohjaiset ratkaisut oppivat käyttäjästä, koska ne kykenevät neuroverkkoarkkitehtuurinsa ansiosta oppimaan, Andrews kehuu.
Uutuusprosessori on Tensilican viidennen polven audio-DSP. Audion prosessointi on edelliseen eli HiFI 4 -polveen verrattuna parantunut kaksi kertaa tehokkaammaksi. Neuroverkkojen suoritukyky on kasvanut 4-kertaiseksi. Käytännössä tämä kehitys tuo oppivan puheohjauksen laitteisiin paikallisesti. Sitähän esimerkiksi autoissa tarvitaan, kun ei voi olla jatkuvaa nopea verkkoyhteyttä pilveen.
HiFI 5 -prosessori pystyy prosessoimaan kaksi 128-bittistä prosessia kellojaksoa kohti. MAC-suorituskyky on kasvatettu 4-polvesta kaksinkertaisesti ja nyt prosessori tukee esimerkiksi kahdeksaa 32x32-bittistä tai kuuttatoista 16x16-bittistä MAC-operaatiota jokaisen kellojakson aikana. Tämä on raakaa suorituskykyä, jota neuroverkkoihin perustuva puheentunnistus edellyttää paikallisesti.
Suurempi DSP-prosessori tietenkin periaatteessa kuluttaa enemmän tehoa kuin edellisversio, mutta aivan näin yksinkertainen yhtälö ei ole. Gerard Andrewsin mukaan prosessorin energiatehokkuus voi olla jopa aiempaa parempi, koska prosessit ajetaan läpi nopeammin.
Voisiko älykäs ääniohjaus tulla siis jopa aivan pieniin puettaviin laitteisiin? Ilmeisesti voi. HiFi 5 -prosessorien ensimmäinen lisensoija on nimittäin erittäin alhaisista sulautetuista Arm-suorittimistaan tunnettu austinilainen Ambiq Micro. Ambiqin visiossa pieniin kannettaviin ja puettaviin laitteisiin tuodaan paikallinen ääniohjaus ilman, ett laitteiden toiminta-aika paristoteholla kärsii.
Lisätietoja ja esimerkiksi uusien lisensoitavien HiFi 5 -signaaliprosessoreiden speksit löytyvät Cadencen verkkosivuilta.
Tekoälypalvelinten kasvava tehotiheys tekee datakeskusten varmistamisesta aiempaa monimutkaisempaa. Ylimääräiset teholähteet voivat parantaa käyttövarmuutta, mutta samalla ne lisäävät lämpökuormaa ja häiritsevät ilmavirtoja. Siksi tehonsyöttö, varmennus ja jäähdytys on suunniteltava yhtenä kokonaisuutena.
