日前，借Arm中国巡回技术研讨会之际，特别邀请Arm合作伙伴云知声联合创始人、副总裁李霄寒做了题为《面向物联网的AI芯片的设计》主题演讲。

在演讲中，李霄寒首先回顾了云知声的创业历程，在年这十年间，云知声核心技术团队多次在美国国家标准技术署(NIST)说话人识别评测(SRE)项目中获得SRE主任务第一名。

2012年云知声成立，隔年1月，就发布了业界第一家基于深度学习的语音识别服务，识别率提升10%以上，处于同时期中文识别最高水平，超过了科大讯飞。2013年9月云知声开放语义云平台，是业内第一个同时支持语义解析、问答和多轮对话的开放平台。

三年间，连续获得国际音频检索评测大赛第一名，同期参与的企业和机构包括：Nuance、IBM、SRI、CMU、Microsoft、科大讯飞、哥伦比亚大学、约翰霍普金斯等。

2014年发布智能家居方案（类似Echo），使用2mic降噪技术，实现5米远讲，比谷歌Home的发布早了两年。

2015年5月，第一家支持5米远讲技术的智能家居产品上市，云知声成为首家在白色家电行业出货的语音技术提供方。

2016年初云知声大脑Athena发布，2016年7月发布国内首个语用计算引擎，支持融合语境信息的理解、生成和交互框架。形成国内一流规模的深度学习超算中心，成功连接超过160块超算GPU，超过百度的Minwa超级电脑（144块GPU）。2016年11月与平安好医生合作切入移动医疗领域，并于2017年12月成立合资公司澔医智能。

2017年3月AIOS发布，6月发布语音中控解决方案Pandora（潘多拉），12月与厦门市政府合作，成立云知芯。2018年3月，AI可定制化芯片UniOne流片。

如今，云知声已有400多名员工，工程师占比78%，核心技术团队博士占比45%，技术骨干大多来自知名高校和知名顶尖企业，公司网点遍布北京、上海、合肥、厦门及深圳。

李霄寒用一组数据解读了云知声的业务量近年来的飞速发展，现如今云知声云平台每日调用量超5亿次，白电智能家居领域芯片出货量超百万片，服务100多家汽车方案商，占汽车后装市场份额的70%以上，赋能终端数超1700万台，完成测试医院超400家，收集30GB的医疗数据，医疗识别准确度超过95%。在教育行业拥有80个以上的合作客户，服务超3000万人，口语评测服务日调用量达2.7亿次。

语音是人工智能在物联网领域的最佳体验

李霄寒将云知声“从算法到芯片”的芯路历程分为三个阶段，从最早的提供算法，通过软方案向互联网及行业提供服务到基于通用芯片向物联网和行业提供软硬一体化方案，2015年开始，建设芯片设计能力，自主设计AI芯片，并基于专有芯片向物联网和行业提供软硬一体解决方案。

李霄寒表示，语音交互是人工智能产业化的最合适切入点，首先是因为物联网的产品五花八门，很多产品没有触摸屏，只能靠自然高效的语言或者图像进行交互，这也是人类最自然最根本的交流方式；其次，云计算的出现，让语音识别技术得以迅速发展；第三则是语言的信息最为丰富，同时具有AI的标志特性，是人类特有的体系性符号系统。

“在互联网时代，最重要载体是HTML，在智能手机时代，载体是iOS或者安卓，而到了物联网时代，需要面对的产品是多样化的，可能是一个互联网电视，也有可能是一台冰箱或者空调。”李霄寒说道。“物联网产品需要三大因素，一个是感知能力，通过声音感受到人的存在，一个是表达能力，通过语音将内容传递给用户，第三则是思考能力，设备无论依靠云端还是终端，具备了更强大的计算能力。”

云知声很早就看到了语音的重要性，因此推出了多款面向智能家居模组方案，包括适用于智能家居中端语音模组方案、适用于智能家居的低端WiFi语音模组方案以及适用于各类智能家居的远讲拾音降噪硬件模组方案。

为什么系统公司要做芯片？

“随着我们一步步从互联网向物联网拓展并落地后，发现有越来越多的挑战等着我们，所以我们选择自主开发芯片一方面是我们的主动选择，另外也有被动选择的原因。”李霄寒说道。

今年五月云知声正式推出基于 Arm 处理器的全球首款面向物联网的 AI芯片——UniOne（雨燕），该产品解决了云知声的三个诉求。首先是边缘算力的需求，由于物联网需要更强的及时性，拥有较少的带宽资源甚至需要在无网状态下工作，因此最好把大量的语音识别算法处理放到终端上；其次，是用户对于成本的敏感性提高，如何降低成本是每个物联网公司的使命；第三则是功耗问题，需要通过芯片、场景、应用和算法一起发力解决待机问题。

“在物联网领域成本是很看重的，如果模块成本增加一百块，对于终端客户来讲他可能需要多花五百块为这个功能买单，这在绝大部分物联网领域都是不成立的。”李霄寒强调道。

李霄寒谦虚地表示，在芯片领域云知声还是小学生。但实际上，云知声的芯片团队开发速度非常之快。从2015年开始进行了两年的芯片团队搭建、需求调研与技术架构设计，2017年才开始进行芯片设计与验证，2018年1月MPW就已经tapeout，5月面向市场正式宣布UniOne，9月以芯片为载体的系统方案发布。

UniOne包括了音频、μDSP、DeepNet（AI加速器）、CPU&Memory以及接口五大部分。云知声在语音拾取降噪、DSP及AI加速器等领域进行了自行设计，使得在人工智能算法和机器学习等方面的性能远远高于通用芯片，同时功耗变得更低。“我们做芯片不是军备竞赛，是面向场景的应用，所以我们知道具体需要多少算力，可以在成本、功耗和性能上实现最佳平衡点。”李霄寒说道。

正如李霄寒所示，通过专用设计，可以打造适合自己产品的芯片，实现更小尺寸和功耗

李霄寒同时表示，芯片工作的最核心部分都是由云知声开发，但为了让芯片具有灵活通用性，支持客户的二次开发，更具开放性，云知声选择了Arm9作控制。也正是得益于“Arm广谱的IP覆盖和最全面的生态系统”，才使得UniOne可以很快就将芯片系统开发完毕并导入到合作伙伴中去。

未来标准化已成，芯片初创公司如何立足？

李霄寒认为，AI相关软硬件基础架构正在朝向标准化演进。

首先是网络模型的标准化，目前主流的应用场景所需要的网络模型已经阶段性稳定，这就意味着IP的演化路径变得单调起来。

其次是中间表示层标准化，这意味着行业分工已完成，随着NNVM,ONNX等不同的模型在编译链的支持下可以运行在同样的架构上，反之亦然。

第三则是IP的同质化，计算密度的提升主要依靠MAC的堆叠，同时计算密度的提升对芯片和系统的差异化影响在缩减，需要对产品进行精耕细作，发挥极致的工匠精神。

除了标准化之外，李霄寒还表示AI的场景越来越专业化，同时功能也在外延化，这对AI芯片又有了新的挑战。场景专业化意味着应用和AI芯片的结合将会无比紧密，芯片为场景而生，同时软件与系统的作用将会进一步增强。同时，随着物联网的功能越来越多，极有可能在AI芯片中发生安全问题，这极有可能成为物联网的软肋。

正因如此，李霄寒结合云知声的发展体会，总结了芯片创业公司的未来之路，首先是需要从提供芯片转到提供系统，第二则是需要从供应单一的AI芯片到供应完整的AI解决方案，芯片要从场景中来，最终还要回归到场景中去。

“这对于单纯的以技术擅长的芯片公司来讲可能很困难，但却是不得不走的道路。”李霄寒说道。

　　【 品牌专栏】家是我们灵魂的港湾、也是我们生活的起点、随着经济水平的提升，人们对生活品质的要求越来越高。而智能家居的理念与人们想解放双手的理念不谋而合。通过智能家居我们也能窥见未来生活的一些影子。

　　清晨，7点的闹钟化身为一阵轻柔的音乐、音量由小及大叫你起床、你揉了揉朦胧的双眼、伸了个懒腰、床边的电动窗帘正在缓缓开启、运行过程中安静无噪音、小洁管家为你播放今日的早间新闻看点、出行天气。厨房的早餐机早已为了准备好了丰盛的早餐。

　　拎包走人、完全不用担心家中的灯未关、空调未关、电器未关、一键开启“离家模式“、小洁智能家居会自动关闭暂时不需要运行的电器、同时开启”安防系统“、随时随地替你守护家的安全、让你在外工作无后顾之忧。当厨房煤气泄漏、家中发生火灾、有陌生人闯入，联动声光报警器将及时报警、同时手机APP收到实时消息推送、把家中损失降到最低。

　　下班回到家中、门被轻轻推开的同时、门磁传感器感应、家中安防系统自动解除

　　室内警戒，廊灯缓缓点亮，空调、新风系统自动启动，背景乐轻轻响起。

　　当安装了智能家居后、才知道以前很多需要亲力亲为的事情、现在简单的一个口令、一句话就能解决了。

　　这几年疫情使得人们居家的时间变长、如何提高家的生活品质、使得智能家居也越来越普及了、但是很多人虽然对智能家居有所耳闻、也用过一些智能家居单品，但很少人使用完整的一套智能家居系统，因为智能单品和智能家居全屋解决方案在使用体验上、给用户的感觉是完全不一样的。

　　智能单品是单独存在的个体、能帮助我们解决单方面的问题、而智能家居系统是由一个个单品组成联动成一套完整的系统。解决的是很多整体性的问题、比如全屋安防问题、家电控制、灯光控制等问题。更加强调场景联动给人们生活带来的改变。

　　当我们下楼扔垃圾忘带钥匙、出门拿快递不小心把门关上、从商场购物回家大包小包、在包里放翻找半天也找不到钥匙的尴尬经常上演、而这些问题智能门锁都可以轻轻松松给解决、无论什么时候回家都能从容自如。

　　但是随着智能家居生活的发展，指纹、APP甚至语音识别都可开门，还有智能照明、智能窗帘、智能插座等一系列智能系统，不用再为生活琐事所烦扰。

　　智能照明是能很直观反映智能家居的一种方式、也是最容易被大众可认可的。在给我们生活带来便利的同时又能节约电。有了智能家居后、再也没出现过出门取上班、家中的空调、灯没关的情况发生。

　　智能照明系统是对灯光进行智能控制与管理的系统，跟传统照明相比，它可实现灯光软启、调光、一键场景、一对一遥控及分区灯光全开全关等管理，并可用遥控、定时、集中、远程等多种控制方式进行智能控制，从而达到节能、环保、舒适、方便的功能。

　　这些年电动窗帘的运用已经较为普遍了。广泛运用于酒店宴会厅、酒店房间、别墅、复式公寓以及普通人家里、电动窗帘支持语音控制/手机APP/手动控制等3种方式。也可根据设置的场景、联动窗帘开启智能化场景、也可根据不同情境，天亮天黑、天晴下雨实现自动开合等功能。

　　当智能家居还没这么普及时、家中就已经装好了智能指纹锁、从此以后、出门回家都是轻装上阵、相对于传统机械锁来说、智能指纹锁不仅开门方便、支持多种开门方式、其次在安全性方面、等级也更高。轻松构筑家里第一道智能防线，守护家的安全。

　　懒人经济的盛行、智能家居的发展、本质上来说利用现有的技术手段、让你变得更懒、把很多曾经需要我们亲自做的事情、转变成一句话或者一个动作就能实现的事情、让身心放松的同时、有更多的时间来陪伴父母、孩子、有更多的时间来提升自己。

　　2015年上半年，智能硬件已涉足健身运动、医疗健康、代步工具、家居娱乐等多方面，BAT 等一大批互联网大佬携巨资涌入，将整个智能硬件行业推向了风口。随着大众对智能设备的依赖和人机之间的交互日益频繁，人们对语音操控的需求越发迫切和多样化。此前，云知声智能语音已经落地在智能手机、智能电视、智能眼镜、智能芯片等硬件产品中，语音技术的加入让用户操控起来随心所欲。然而在传统的生活用品中，一个并不被大家议论的，却拥有极大潜在市场容量的产品 -- 家里的那盏卧室台灯，如今也“潮”起来了。

　　7月21日-8月20日，云知声合作伙伴有巢智能生产的小巢智能台灯在京东众筹成本价发售。

　　7月21日-8月20日，云知声合作伙伴有巢智能生产的小巢智能台灯在京东众筹成本价发售。最有情趣的智能卧室台灯已经到来，由世界领先的语音技术公司云知声打造的语音识别系统采集超过上万对情侣真实语音标本，集成语音算法系统，强大语音处理芯片，有效提升语音处理速度，秒速回馈指令，专业麦克风矩阵，降噪模块，增长语音距离，提高语音识别度。为爱增色，云知声智能语音让你在家随时说出情趣，随时随地，随心所欲。

　　为爱增色，云知声智能语音让你在家随时说出情趣，随时随地，随心所欲 全球一流的语音技术让你随时说出情趣

　　小巢智能台灯采用了云知声最新的“双麦”远场识别技术方案，通过麦克风阵列收集语音，经过 DSP 处理模块对声音降噪，远讲增强及回声消除后将语音交给云知声识引擎做离线/在线语音识别，并能通过协议转换将指令发送给客户机，这款方案采用了世界领先的 SSP 技术可以有效抑制用户语音之外的噪声和混响效应，做到在95%以上的场景中可以有效地进行远场拾音，配合专业设计的麦克风矩阵、专业降噪模块、云知声的远场语音识别引擎，保证了5米距离内，达到精准的识别效果。同时，由于该方案只需要2只麦克风，安装位置灵活，也无需考虑设备朝向。具备远讲抗躁，冷唤醒，云服务，低功耗等功能。

　　此外，有巢智能为了让小巢智能台灯的用户拥有最极致的语音体验，征集了上万名情侣做了专业的场景语音采集与训练。务求达到最高的识别率。此外为了在真实场景中的最佳体验，对产品的语音命令算法做大胆的创新：传统的语音技术的所有命令都需要一个唤醒的步骤，但小巢可以直接使用“小巢开灯”来开启灯光，并且在关灯状态下，不会受此语句以外的其他命令误操作。极大的提升了语音的体验。更简单、识别率更高的语音应用，通过语音命令对灯的“开、关、亮、暗、模式、色彩”进行控制。说出感觉，即可变换灯光，为爱增色，随心所欲。

　　智能生活，从云知声开始

　　云知声，是一家专注于人工智能领域技术研发及产品创新，并拥有完全自主知识产权、世界顶尖智能语音识别技术的国家高新技术企业。成立于2012年6月29日，总部位于北京，在上海、深圳设有分公司。云知声的愿景是“智能生活，从云知声开始”。随着大众对智能设备的依赖和人机之间的交互日益频繁，人们对语音操控的需求越发迫切和多样化。云知声通过智能语音将用户和智能生活连接起来，企业和用户通过云知声的智能语音服务在移动互联网、智能家居、智能汽车、在线教育等生活的方方面面享受高效和令人满意的智能操作体验。

　　云知声研发的智能语音交互产品，最明显的体验是语令简洁，识别率高、识别速度快，真正实现了人机自然交互，而云知声所提出的“云-端-芯超级人工智能方程式”，给用户带来超科技感的生活体验。未来，云知声将目前市场最关心的IT和互联网领域的所有主题和热点：智能硬件、O2O、机器人、无人机、工业4.0等进行突破和创新，就人工智能、万物互联提供最完美的解决方案，通过和智能硬件产业链上下游合作伙伴的通力合作，资源整合，共同推动智能生活建设。