2020年將是成果豐碩的創(chuàng)新之年

作者：Richard Edgar，Imagination Technologies產(chǎn)品管理資深總監(jiān)

隨著邊緣計(jì)算、Wi-Fi 6和低功耗藍(lán)牙（Bluetooth LE）v5.2等新的技術(shù)進(jìn)展全面到來(lái)，連接和人工智能的創(chuàng)新即將進(jìn)入全速發(fā)展階段。這些發(fā)展是非常重要的，尤其是Wi-Fi 6，它將提高魯棒性（robustness）和性能，而藍(lán)牙音頻共享則能夠使多個(gè)消費(fèi)者分別享受來(lái)自同一個(gè)設(shè)備的音頻，邊緣計(jì)算將極大地促進(jìn)人工智能物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）的發(fā)展。

對(duì)于希望利用這些技術(shù)的人來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)雙贏的局面，但并不是每個(gè)人都會(huì)覺(jué)得自己可以在2020年成為贏家。對(duì)于那些經(jīng)歷了多年長(zhǎng)期、高強(qiáng)度的研發(fā)而逐步發(fā)展起來(lái)的人工智能硬件初創(chuàng)公司，這一年可能會(huì)比較困難。在許多方面，這些公司的發(fā)展帶來(lái)了難以置信的結(jié)果，包括復(fù)雜的、高價(jià)值的產(chǎn)品。但這些產(chǎn)品也會(huì)帶來(lái)強(qiáng)大的專利組合，這對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來(lái)說(shuō)就是地雷。許多企業(yè)未能跟上發(fā)展步伐，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致下滑，并且很快會(huì)出現(xiàn)規(guī)模收縮。

讓我們來(lái)仔細(xì)看看這些和其他在2020年值得關(guān)注的創(chuàng)新。

Wi-Fi的力量

Wi-Fi改變了我們所知的世界，但對(duì)其最大的批評(píng)是，它經(jīng)常不能用，或者速度太慢。網(wǎng)絡(luò)往往會(huì)因?yàn)樵诰€用戶數(shù)量增多而受影響，這一痛點(diǎn)在機(jī)場(chǎng)和其他公共場(chǎng)所或活動(dòng)中尤為普遍。甚至在2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式上，也因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)接入帶寬只有100 kbps（千比特每秒）而陷入困境。這原本是一個(gè)應(yīng)該提供每秒幾百兆比特帶寬的網(wǎng)絡(luò)，但是由于同時(shí)有太多人試圖使用該網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致Wi-Fi無(wú)法提供高質(zhì)量的體驗(yàn)。

主要挑戰(zhàn)之一就是Wi-Fi的工作方式。例如，當(dāng)一部移動(dòng)設(shè)備連接到你家中的路由器時(shí)，它將執(zhí)行一種被稱為“關(guān)聯(lián)”（association）的操作。接入點(diǎn)每隔幾秒就會(huì)發(fā)送消息。在奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式的例子中，設(shè)備實(shí)際上是在與接入點(diǎn)“對(duì)話”，說(shuō)道：“我在這里，我想發(fā)送內(nèi)容?！钡?，由于同時(shí)有如此多的人在使用該網(wǎng)絡(luò)，實(shí)際上什么內(nèi)容也發(fā)送不了。

因此，Wi-Fi 6最令人興奮的地方就是它可以消除這一痛點(diǎn)。它將通過(guò)兩種技術(shù)有效地提高魯棒性（robustness）和性能：BSS著色技術(shù)（BSS Coloring）和正交頻分多址（OFDMA）技術(shù)。前者涉及使用不同的接入點(diǎn)，這是當(dāng)前Wi-Fi的一個(gè)問(wèn)題?，F(xiàn)在，可以讓不同的基本服務(wù)集（BSS）具有“顏色”——也就是0到7之間的數(shù)字，從而允許設(shè)備忽略來(lái)自其未關(guān)聯(lián)的接入點(diǎn)的信號(hào)。換句話說(shuō)，如果你住在紐約市的一間公寓中，你的設(shè)備將能夠忽略隔壁鄰居所做的事情，并且提供更強(qiáng)的信號(hào)。OFDMA技術(shù)可以在頻域上將無(wú)線信道劃分為多個(gè)子信道，從而有助于加快我們的連接速度。這將允許更多的設(shè)備進(jìn)行通信。

Wi-Fi 6還可以幫助減少小型設(shè)備的電池消耗。這可能并不一定適用于手機(jī)，但是對(duì)于家庭中的傳感器（例如恒溫器），這將非常重要。你無(wú)需定期為設(shè)備充電或更換電池，Wi-Fi 6可以支持它們運(yùn)行一年或更長(zhǎng)時(shí)間。

最后，同樣重要的是，當(dāng)6 GHz頻段（共1200MHz的頻譜資源）開(kāi)放免許可使用時(shí)，Wi-Fi 6可能會(huì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提升。最新版本的Wi-Fi被稱為Wi-Fi 6E，它使用了最新的技術(shù)，使設(shè)備能夠更快地連接，數(shù)據(jù)能夠更快地傳輸。Wi-Fi 6E雖然現(xiàn)在尚未獲得批準(zhǔn)，但看起來(lái)它可能會(huì)在2021年或者更早的時(shí)間實(shí)現(xiàn)。

作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體IP供應(yīng)商，Imagination也對(duì)Wi-Fi 6保持著高度關(guān)注。在Wi-Fi方面，Imagination擁有一系列高效而靈活的產(chǎn)品，我們的Ensigma Wi-Fi IP系列產(chǎn)品（包括iEW200系列和iEW 300系列）可以支持物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、移動(dòng)設(shè)備、可穿戴設(shè)備、汽車等廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的通信需求。Imagination的Wi-Fi解決方案提供了多種配置，允許客戶選擇最適合其應(yīng)用的方案，且所有Wi-Fi產(chǎn)品都經(jīng)過(guò)了優(yōu)化，可以在滿足設(shè)備低功耗需求的同時(shí)提供最高效的性能。

分享即關(guān)愛(ài)（聽(tīng)覺(jué)方面的福音）

我們必須要承認(rèn)低功耗藍(lán)牙v5.2擁有一大隱藏亮點(diǎn)——它提供了自該技術(shù)引入以來(lái)令人印象最深刻的變化之一：音頻共享。雖然傳統(tǒng)藍(lán)牙也可以實(shí)現(xiàn)這一功能（非常耗電），但這是首次在低功耗藍(lán)牙上實(shí)現(xiàn)該功能。因此，相比傳統(tǒng)藍(lán)牙，使用低功耗藍(lán)牙v5.2可以令你獲得相同的好處，但功耗要低得多。這意味著帶有較小電池的小型設(shè)備（例如助聽(tīng)器）現(xiàn)在可以使用這一令人稱贊的功能。

Imagination最新推出的iEB110 IP就是一款完整的低功耗藍(lán)牙v5.2解決方案，包括射頻（RF）電路、控制器軟件和低功耗藍(lán)牙主協(xié)議棧。這是一款令人興奮的IP產(chǎn)品，它支持低功耗藍(lán)牙v5.2新引入的LE Audio（低功耗音頻）標(biāo)準(zhǔn)，可以為打造音頻產(chǎn)品的制造商提供其所需的一切工具，以最快的速度和最低的BOM成本幫助他們?cè)诳焖侔l(fā)展的無(wú)線音頻市場(chǎng)中獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)利用LE Audio中全新的低復(fù)雜性通信編解碼器（LC3）以及高效的軟件算法，iEB110可以最低的功耗提供超清晰、高品質(zhì)的音頻，使制造商能夠開(kāi)發(fā)出耳塞式耳機(jī)和助聽(tīng)器等外形精巧且具備低功耗的音頻設(shè)備。

邊緣計(jì)算的創(chuàng)新

與此同時(shí)，隨著邊緣計(jì)算成為市場(chǎng)中的主要因素和突出焦點(diǎn)，人工智能將得到推動(dòng)。強(qiáng)大的加速器將使設(shè)備能夠在網(wǎng)絡(luò)邊緣運(yùn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這會(huì)帶來(lái)很多有趣的機(jī)會(huì)，特別是對(duì)人工智能物聯(lián)網(wǎng)而言。由于低成本的邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)可以在更少的預(yù)算下做到更多，因此其潛力將是無(wú)限的。

Imagination多年來(lái)高度關(guān)注人工智能的發(fā)展并投入了大量研發(fā)資源，擁有性能領(lǐng)先的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器（NNA）產(chǎn)品，可為邊緣計(jì)算和人工智能物聯(lián)網(wǎng)提供強(qiáng)大的支持。PowerVR Series3NX NNA是Imagination最新一代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器IP，相比前代產(chǎn)品，其實(shí)現(xiàn)了無(wú)損權(quán)重壓縮等架構(gòu)性增強(qiáng)，在相同芯片面積上性能提升了40%，性能效率提升近60%，帶寬需求降低了35%。

Series3NX既支持單核設(shè)計(jì)，也支持多核設(shè)計(jì)，可提供0.6至10 TOPS的單核性能及超過(guò)160 TOPS的多核可擴(kuò)展性，從而可支持SoC制造商針對(duì)汽車、移動(dòng)設(shè)備、智能視頻監(jiān)控和物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備等一系列嵌入式市場(chǎng)去優(yōu)化計(jì)算能力和性能。

人工智能硬件初創(chuàng)公司面臨困境——但人工智能應(yīng)用軟件將會(huì)出來(lái)拯救局面

人工智能硬件初創(chuàng)公司的發(fā)展依賴于多年高強(qiáng)度的過(guò)程，包括幾乎無(wú)休止的研發(fā)工作。這種做法有效地將他們帶到了今天的位置，但這可能是有代價(jià)的。由于世界上的每一家公司都急于從風(fēng)險(xiǎn)投資方那里拿到盡可能多的投資，他們可能沒(méi)有考慮過(guò)要證明投資的價(jià)值將有多么困難。如果他們無(wú)法在2020年展示出自己的工作成果，風(fēng)險(xiǎn)投資方可能不會(huì)再有興趣進(jìn)行下一輪投資。

雖然人工智能硬件今年可能會(huì)面臨挑戰(zhàn)，但人工智能應(yīng)用軟件將迎來(lái)大放異彩的時(shí)刻。兩個(gè)主要的工具包——蘋(píng)果的Core ML和Google的ML Kit——已經(jīng)向成千上萬(wàn)的開(kāi)發(fā)人員敞開(kāi)了大門(mén)，允許他們將機(jī)器學(xué)習(xí)模型整合到自己的軟件中。這將使以人工智能為中心的應(yīng)用軟件成為主流，用戶會(huì)逐漸意識(shí)到人工智能技術(shù)不可思議的價(jià)值，進(jìn)而推動(dòng)該技術(shù)不斷向前發(fā)展。這肯定會(huì)引起風(fēng)險(xiǎn)投資方的興趣，他們可能會(huì)對(duì)那些能夠提供曾經(jīng)僅限于特定硬件的功能的應(yīng)用軟件感興趣。

未來(lái)可期

今年將被證明是我們一些最重要的技術(shù)（如藍(lán)牙和Wi-Fi）大放異彩的絕佳時(shí)機(jī)，同時(shí)也會(huì)為人工智能軟件等未來(lái)的創(chuàng)新提供蓬勃發(fā)展的機(jī)會(huì)。如果人工智能硬件公司無(wú)法向風(fēng)險(xiǎn)投資方證明他們是值得投資的，那么他們可能會(huì)面臨越來(lái)越大的壓力，但很顯然，還會(huì)有其他公司在等著取代他們的位置。