Face à la popularité croissante des assistants numériques personnels et autres enceintes connectées, les interfaces utilisateur à commande vocale s’avèrent de plus en plus incontournables pour les fabricants de produits grand public innovants. ...Et ce d’autant que l’évolution rapide des algorithmes DSP permet désormais d’éliminer les bruits et d’isoler la voix du locuteur pour améliorer la compréhension. Ces caractéristiques exigent toutefois des capacités de traitement accrues au moment même où, en raison des problèmes de latence, de confidentialité et de disponibilité réseau, les algorithmes de reconnaissance vocale reposant sur des réseaux de neurones doivent s’effectuer majoritairement en local plutôt que dans le nuage.

Pour relever ce défi, Cadence propose aux fabricants de puces-systèmes le DSP orienté audio et voix Tensilica HiFi 5, présenté comme le premier cœur d’IP optimisé pour le traitement de signaux en champ lointain et la reconnaissance vocale assistée par l’intelligence artificielle. Par rapport à son prédécesseur (HiFi 4), ce DSP de cinquième génération offrirait des capacités de traitement audio deux fois plus élevées et des performances quatre fois supérieures dans l’exécution de réseaux de neurones. Ce qui, selon Cadence, en ferait une solution idéale pour les interfaces utilisateur à commande vocale que l’on trouve en particulier dans les assistants personnels numériques et les systèmes d’info-divertissement automobiles.

Dans le détail, le Tensilica HiFi 5 prend en charge jusqu'à huit opérations MAC 32x32 bits ou seize MAC 16x16 bits par cycle pour le pré et post-traitement. Pour accélérer le traitement des réseaux de neurones, le DSP est en outre apte à effectuer 32 opérations MAC 16x8 ou 16x4 par cycle et prend en charge une nouvelle bibliothèque NN avec des fonctions couramment utilisées dans le domaine vocal et aisément intégrables dans des frameworks d’apprentissage automatique. La compatibilité logicielle avec l’ensemble de la gamme HiFi permet par ailleurs l’accès à plus de 300 codecs audio et vocaux et logiciels d’amélioration audio optimisés pour les DSP HiFi, assure Cadence.

C’est la société de semi-conducteurs Ambiq Micro qui a été la première à acquérir une licence du Tensilica HiFi 5. « Nous devions relever le défi extrêmement complexe que représente l’intégration d’algorithmes de reconnaissance vocale reposant sur des réseaux de neurones gourmands en puissance de calcul dans des circuits intégrés où la consommation d’énergie constitue un paramètre critique, indique Aaron Grassian, vice-président marketing d’Ambiq Micro. Le portage du DSP HiFi 5 sur notre plate-forme Spot (Subthreshold Power Optimized Technology) permet aux concepteurs de produits, ainsi qu’aux ODM et aux équipementiers, de tirer pleinement parti des technologies audio proposées par des sociétés comme DSP Concepts ou Sensory, et d’intégrer un assistant vocal, des fonctions de contrôle-commande et une interface utilisateur conversationnelle dans des produits portables et mobiles, et ce sans pénaliser la qualité ou l’autonomie. »