未來 3 年，全球TWS耳機市場將持續以 30% 的增速快速增長，對於產業上下游來說，這是一個誰都不敢輕易忽視的市場。
作為TWS耳機的最主要的元器件，主控晶片承擔著耳機無線連線、音質、電源、控制等所有核心功能，隨著加入戰局的晶片越來越多和消費者對產品體驗的要求不斷升高，做出音質更好，控制更便利，續航能力更強、支援更多更先進的AI演算法成為比拼的關鍵。
以可重構晶片搶佔市場的清微智慧，近日推出支援雙模及最新藍芽協議的耳機主控晶片TX231，晶片採用多核全異構設計，整合獨立可重構NPU，支援 DNN、CNN、RNN、LSTM、GRU、TC-Resnet、CLDNN 等主流神經網路，並具備靈活的可擴充套件性，在保持一貫優異低功耗表現的基礎上提供極致的音質體驗。同時，基於清微智慧的開放平臺，第三方演算法及應用公司可在充分發揮可重構計算優勢的基礎上，靈活高效的完成獨有的演算法和產品開發。
全球首款整合獨立NPU
TX231採用多核全異構設計，是全球第一款整合獨立NPU的藍芽SOC晶片，一顆獨立的可重構計算架構NPU，為音質的提升，功耗的控制打開了一種全新的局面。
依靠這顆獨立NPU，語音控制，通話降噪，環境檢測，ENC（環境降噪），ANC（主動降噪），甚至應用層的演算法，都被賦予AI處理能力，這使得TWS耳機的訊號傳輸、降噪以及低延時等核心指標都有了明顯提升。
當然，在業界不是沒有廠商考慮採用此類設計方案，但整合一顆獨立的NPU，會讓晶片的架構更為複雜，特別是針對TWS耳機這種對能耗要求極為苛刻的的場景，如果不解決效能和功耗的問題，應用自然會受到很大限制。
清微智慧的獨立可重構核，採用動態重構空域計算模式，沒有傳統指令驅動的計算架構中取指和譯碼操作的延時和能耗開銷，同時，針對神經網路部分和非神經網路部分均進行了計算效率考慮，針對非神經網路處理邏輯，從演算法資料流圖進行空間對映，以接近ASIC效率計算；而對於非神經網路，可重構架構透過配置形成不同的電路結構來動態處理不同，在保證靈活性前提下，計算效率有極大提升。
可重構計算在能效比上表現優異，很好的解決了多核全異構設計的能效問題，而這也是清微智慧能率先拿出這顆獨立NPU晶片的原因所在。
更好音質，更長待機
影響耳機音質最重要的因素，一是在訊號採集、壓縮、傳輸這幾個過程中，儘量保證低延遲、低損耗甚至無損耗，當然，壓縮等的能力越強對晶片的要求就越高。二是一些先進的演算法能夠被最好的發揮出來，這也要求晶片具有更強的算力，能在有限的資源下支援更為複雜的演算法模型。
TX231的 CODEC 中DAC信噪比達121dB，最大程度的提升了音訊訊號質量，支援業界領先的768K超高取樣率，無論錄音還是播放，讓更多音訊細節得以保留，而同步延時也降到最低。同時，在768K的取樣率下，ANC的效能，延時和降噪深度都得到了很大的提升。
同時，如上文所提到的，晶片中的獨立可重構NPU，讓通話降噪，環境檢測，ENC，ANC等這些業界通常靠GPU來實現的演算法技術，都可以基於深度神經網路實現以更少的資源配置達到更快的運算、更好效能的效果。因此，在軟體層面，TX231在音質處理能力方面也有了很大的提升，加之支援 3D 環繞立體聲，超高音質讓TWS耳機的體驗達到最佳。
基於資料流的可重構計算架構優異的能效表現，TX231以更低的功耗帶來更好音質，以最常見的場景為例，TX231在藍芽音樂播放時的功耗僅有 4.8mA，通話功耗為5.5mA，加入深度降噪演算法後功耗增大也不足0.25mA，而採用傳統MCU或DSP方案，功耗增加值在2mA左右，演算法處理能力提升達8倍。在實際應用中，採用TX231的TWS耳機可保持持續通話8小時以上，待機時長超過100小時。
更多選擇免費演算法或開放平臺
清微智慧依託多年軟硬體研發技術，為AI演算法和應用開發者打造了一個高效的開放平臺，支援市面上主流的TensorFlow，Pytorch，Caffe，Keras等學習框架，提供一整套從演算法到應用的全棧式加速工具，最佳化深度學習演算法模型、幫助快速便捷的完成AI產品開發。除此之外，清微的開放平臺適配多家業內演算法廠商，極大降低了人工智慧應用開發門檻，可幫助AI應用開發者實現從技術到產品的快速轉化。
這就給了廠商靈活的選擇空間，合作的終端廠商可使用清微自帶的免費演算法，或者使用第三方演算法，也可在平臺上進行自己的演算法開發。高度簡化的開發過程和強大的相容性，可以讓廠商投入更多精力打造差異化產品，為市場帶來效能更好，更適應消費者各方面需求的高性價比產品。
TX231在外型上採用56-Pin QFN 封裝，尺寸為 4mm x 6mm，晶片整合語音和音訊子系統支援獨立的always-on語音處理和音訊應用。TX231內建充電模組，擁有豐富的多種介面，支援主副耳切換、對耳協議、充電倉自動配對等。
關於清微智慧
核心技術團隊來自清華大學微電子所，從事晶片研發十數年，兼具晶片、軟體、演算法和系統研發能力，曾獲國家技術發明獎、中國專利金獎、ACM/IEEE ISLPED設計競賽獎、科學技術獎技術發明一等獎等多個獎項。
可重構計算是一種可根據不同的應用或演算法靈活重構硬體資源的新型晶片架構技術，被《國際半導體技術路線圖》評為最具前景的未來計算架構，是後摩爾時代的顛覆性技術之一。清微作為全球首家可重構晶片量產企業，擁有該領域全面自主的智慧財產權，且核心技術指標全球領先，目前已量產語音晶片TX210、TWS耳機藍芽主控晶片TX231及視覺晶片TX510，廣泛應用於智慧安防、金融支付、智慧穿戴、航空航天等領域，擁有數百家客戶和合作夥伴，並承擔了多個國家重大專案的建設。
未來，清微智慧將持續發揮可重構技術軟硬可程式設計優勢，從雲邊端去覆蓋更多的應用領域。
