松山湖八大“中国芯”：跌进坑里还是闯出新蓝海？（下）

松山湖中国IC创新高峰论坛，这里是下篇。《松山湖八大“中国芯”：跌进坑里还是闯出新蓝海？（上）》推介的6款“中国芯”中有多款号称是中国第一，而下篇中的这两款，则是世界第一。这两款芯片中，一款实现了有源降噪蓝牙耳机的单芯片化和国产化。这样，这种耳机的价格将有望从2000元以上迅速降至两三百元，从而实现普及化。而另一款全功能单芯片Type-C接口方案，则有望实现接口的统一，解决各种设备（比如VR头盔）的线多问题。 另外，今年VR/AR非常火，无人机、可穿戴、智能家居、智能汽车谈得也很多。会议最后的圆桌论坛特别讨论了“智能硬件到智慧硬件”这个议题。前不久，Google I/O大会上宣布的几款产品对这个议题来说也很有帮助。不管是什么芯片，只要一进入到手机中就能马上上量。那么，我们又能否找到一款应用能够像手机一样上量呢？ 有源降噪蓝牙耳机降至两三百元，即将实现普及化 “耳机已经有超过50年的历史了，但在过去十几年，耳机发生了两大技术变革：有源降噪和蓝牙耳机。我们这款芯片是将有源降噪和蓝牙耳机合二为一。”恒玄科技运营副总裁赵国光开场说。他介绍的是全球第一颗全集成自适应主动降噪双模蓝牙耳机芯片BES1000。

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Bose是耳机领域的顶级品牌，它在有源降噪领域非常领先（有源降噪也是它最先发明的）。而在无线的流行趋势方面，则是Beats做得好。Beats在去年推出了一款很好的带有源降噪的蓝牙耳机，同时也获得了大奖。然而这两个品牌，他们的售价都非常高，基本都在2000元以上。“这样高昂的价格，就使得能给我们带来便利性和舒适性的这样一种产品很难做到普及化。我们希望能以我们高度集成的高性能的一颗芯片对这种耳机的普及化做出贡献。”赵总强调。 随着智能手机的兴起，它变成了我们一个音乐的来源。我们不再去用磁带和CD，更愿意用耳机通过手机来听音乐。更未来的一个趋势是Amazon Echo这样一种产品形态。Sonos公司在无线音频领域这样一个封闭的环境中，通过无线HiFi音箱创造了一个新的品牌。这是非常难得的一个改变，但是去年它的发展也受到了影响。 “我认为，根本的原因是，只是增加无线并不能给消费者一种全新的体验。智慧家庭/智能家居跟Sonos的无线音箱是一个道理——它解决了一部分功能，但没有改变整个生态。”赵总指出，“Echo卖得好是因为它真正改变了这个形态，它以语音交互的方式解决了需要手机设置、人员参与的过程。Google前几天在Google I/O大会上也推出了Google Home，其中一个很核心的技术引擎就是Facetime。它比Amazon Echo在技术上更进了一步。这也是音频的一个很好的发展方向。” 恒玄目前有三颗耳机芯片。BES1101是其中的核心芯片，这是一颗HiFi高端蓝牙带主动降噪功能的耳机芯片。因为现在主动降噪耳机大部分都还是有线的，所以恒玄也推出了一颗有线的主动降噪耳机芯片BES1000。“在有线主动降噪方面，现在主要还是奥地利微电子、TI、ADI这些大厂在做。我们也跟他们比较过，我发现我们的性能做得还是非常好的。”赵总说。同时，BES3000则可以通过和独立的WiFi结合，做智能语音助手、WiFi音箱之类的应用。

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“音箱在过去是一个很封闭的系统，因此我们在做这个产品的时候，不希望它继续是封闭，而是一个开放的平台。所以我们也使用了ARM的Cortex M4F CPU，可以让客户更容易地开发并做出差异化的产品。这款CPU非常快，可以跑到400MHz。这样便可以处理非常多的性能，让器件可以在本地做更多的识别功能。这个平台用Cortex M4F（带DSP指令集，在保持开放的同时能提供强大的语音DSP处理能力）就可以了，不需要再用单独的语音处理的DSP。而传统的、封闭的芯片，比如像CSR，它的CPU和DSP全都是用的自己的。这就为客户开发带来难度。”赵总强调。

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BES1101关键的特性包括：高集成度，射频、电源管理、基带、音频、CPU包括内存采用SiP全集成；蓝牙耳机领域里第一颗支持BLE 4.2的芯片；噪声处理上支持双麦克降噪、回声消除、语音识别；音频上除了支持192kHz采样率、24比特音频信号处理，麦克的指标也是目前蓝牙耳机里非常好的，达到100dB SNR；音乐方面还支持均衡、低音增强还3D环绕，音乐有强大的CPU支持这些灵活算法；另外两个很重要的特性是主动降噪——支持四个麦克（每个耳朵都需要2个麦克，从而实现自适应的自动降噪），以及USB Type C（这是最新的音频接口，取代3.5mm音频接口是趋势）；40nm工艺，目前是蓝牙耳机中所采用的最先进工艺，这样保持了系统的强大以及低功耗。

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BES1101和CSR最顶级的Cxx8675对比，很多指标都是超前的，包括CPU速度、蓝牙标准支持、音频指标、工艺以及封装尺寸等。其中，封装尺寸很重要，因为做小耳机的时候封装一定要小，否则很难设计结构，以及将电池做进去（导致待机时间短）。

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我们现在坐飞机和地铁很无聊，听音乐是一种很好的消遣方式。但是这些环境都很嘈杂，要克服噪声就需要把音量调大，然而声音很大对听力是有损伤的。因此，现在在飞机上，很多人戴的都是降噪耳机。同时，当我们习惯戴降噪耳机后，在这种环境下就不愿意再戴没有主动降噪的耳机了。这是一个痛点，确实能为消费者带来舒适性和对听力的保护。

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主动降噪原理很简单：在耳朵上增加一个麦克，把外界环境噪音拾取起来，经过反向，和耳朵听到的环境噪音和音乐做相加。它的实现方式有三种：前馈、反馈以及前馈+反馈的混合方式。目前的高端主动降噪耳机全都是采用的前馈+反馈的混合方式，只有前馈或反馈的效果会很差。“我们和市场上的其他品牌做比较，对比的结果是我们比大部分的主动降噪都要好，除了几个顶级的还是有些差异。但是我们也知道了这个原因在哪里，后续的产品也将会补强，做到和Beats和Bose相似的降噪水准。”赵总表示。 自适应（前馈+反馈）的主动降噪耳机是一个趋势。耳机的传递函数可以确定，但是外面的环境声音进不来，所以不能通过反噪声来去掉。同时，耳机戴久了以后会松动，松了后耳机的传递函数会变化，所以就需要自适应——自适应能及时根据反馈得到的结果得知噪声发生的变化，从而对滤波器的系数做相应调整。

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Beats的头戴式耳机体积很大，里面的芯片也很复杂——1个蓝牙，3个Audio Codec（包括主动降噪），1个耳机功放，另外它还需要6个麦克（2路麦克去做语音拾取，4路麦克做前馈和反馈系统调整）。“我们的芯片把它6颗芯片全部集成在一起，方案从它PCB的近似一个手掌大，降到了比1元人民币硬币还要小。这样就很容易做入耳式的主动降噪。这就是我们产品的优势——不仅尺寸非常小，功耗也可以控制得非常好，成本也可以更低。我觉得我们有机会，让目前超过两三千块钱的主动降噪耳机，我们用两三百块就能做到差不多的水平，从而让主动降噪耳机普及化。”（注：两三千块的耳机里面包含品牌溢价；从BOM上看可降至1/5）

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除了主动降噪外，BES1101还支持USB Type C。前不久，乐视的手机上就第一个取消了3.5mm耳机口，转而用Type C来取代。JBL发布的降噪耳机中也取消了Type C。Type C对有源降噪耳机是一个非常大的利好，它省掉了耳机电池，并对语音信号的传输更方便。同时，苹果把Beats收购了。苹果新的iPhone 7就搭配让Beats做了一个耳机，让有线无线二合一（插上后当有线用并充电，拔掉后即无线）。 总而言之，BES1101是一个高度集成的双模蓝牙音频SoC；是一个很开放和很强大的芯片平台（除了耳机还可以做带蓝牙功能的智能手表）；有非常高端的HiFi音频性能；是第一颗带主动降噪功能的蓝牙芯片；兼容USB 3 Type C。 【分页导航】 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} USB Type-C：VR上面线太多，能否统一成一根线？ “微软今年大卖的Surface系列笔记本，Magic Leap新的AR产品，摩托罗拉最新开发的新应用的手机，都采用了我们Analogix公司的接口芯片。”硅谷数模（Analogix）市场总监梁倩表示。她介绍的是全球首颗单芯片4K USB-C发送器ANX7688。

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对于接口的演变，iPhone手机的更新换代很有代表性。iPhone所有的手机当中都采用了硅谷数模的DisplayPort IP，回溯到第一代iPhone，距今已经快有10年了。

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“Apple从2007年设计第一代iPhone时，就考虑得比较清楚，它需要一个接口来解决视频和数据向外输送的问题。前两年，它要求把音频也向外输送。最近它是把摄像头数据也采用DisplayPort（DP）的输送方式。”梁总表示。 USB Type-C的标准包括4个模块：正反插、数据、供电以及视频传输。目前市场上的方案有很多，采用的模块也各异。从操作系统厂商来看，iOS、Windows、Google Android也都从底层支持了Type-C模式。USB Type-C今后将逐步取代普通的USB，甚至是HDMI、VGA。今年的CES上，华硕和LG都发布了只支持Type-C的笔记本，另外一端是只支持Type-C的显示器。 市场上IC厂商会提供三类Type-C解决方案：USB 2.0+正反插（最多）；USB2.0+USB3.0+PD；以及全功能。硅谷数模在这三个领域都有解决方案。

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从架构/处理器来看，Qualcomm MSM8998已经把DP集成进去了，但是MSM8996还没有；后续的中低端会集成CC和PD。Rockchip的RK3399集成了USB3.0、PD和Type C。从平台看，Type C采用也是很明显了，包括小米采用了Type C和DP IP。所以从TX端看，Type C毫无疑问是方向。 “在RX端/TV和显示器看，我们也在和MTK的MStar去谈接收端IP，即电视支持一个Type C接口，或是在显示器上直接把接收器集成在处理器中。这样一根线就可以解决所有传输。”梁总说。 ANX7688是一颗全功能Type C控制器。如果手机需要做全功能Type C，只需要一颗ANX7688就能解决所有Type C问题。它支持手机处理器HDMI转DP输出，同时集成了USB PD PHY以及内容保护——内容保护对手机和VR来说比较重要，特别是VR在视频和内容方面需要支持到HDCP2.2；海外厂商需求较明显。

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除了手机外，对于不需要视频输出的应用，硅谷数模还提供ANX7418、ANX7416等没有视频输出的产品。 现在ANX7688已经有了一些早期的客户，包括LG、HTC、ASUS、摩托、Magic Leap，主要应用包括手机、VR、平板、笔记本等。

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她指出，做接口不是说功能实现就可以了，因为接口在Tx端和Rx端之间会存在很多兼容性问题，比如HDMI时代会有插拔不兼容、黑屏等问题。Analogix的优势是在和国际大厂合作产品设计时，会以一致的标准做兼容性测试，从而保证市面上Analogix客户产品的兼容性。“SlimPort是我们品牌的商标，只要你看到有这个品牌的标识，一定是通过我们规范的兼容性测试的产品。这样在和其他类型的Type C产品连接时，会有兼容性保障。” 除了IC，该公司也为平台厂商提供USB Type C相关的IP，包括DP PHY、高速开关、内容保护HDCP2.2/1.4 IP和DSC数据压缩IP等等。 “USB Type C在VR上会是怎样的应用趋势？我们看到，HTC和Oculus的VR线束非常多。HTC Vive有四根线，包括HDMI、USB、充电线、音频线（Oculus Rift类似）；这些与外部和PC的连接今后全部都可以为Type C所统一。”梁总说。

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除了外部连接，VR内部跟屏连接还要用MIPI，但是前面信号进来是用的HDMI或DisplayPort。如果用的是HDMI，就还需要加一颗HDMI转MIPI芯片，而如果是Type C进来，就还需要用DP去转。现在大家的做法是HDMI转DP，DP再转MIPI。所以，硅谷数模在屏幕这侧也在开发单芯片解决方案，即如果是从Type C进来，则在收到信号后直接将其转MIPI输出。 最近Google I/O大会发布了Daydream虚拟现实平台。该平台上有8家Daydream Ready的智能手机，其中有5家都和硅谷数模谈过，希望支持手机至VR的连接模式。因此，把VR做成手机配件，在未来有望成为一种趋势。 此外，为了支持VR的各种传感器，USB3.0需要很大数据带宽。因此，用DisplayPort来传出视频，用USB来传出数据，将会成为一个主流架构。另外，VR不允许有较大时延，而用WiGig来传会有较大延迟。因此，对于高分辨率的双眼显示，需要有一根线去传视频并解决供电问题。 BTW，硅谷数模在2013年松山湖论坛上推荐的一款手机视频输出芯片得到大卖，截至目前已经出货6000万颗，基本上采用客户都是一线手机和平板厂商（掌声）。 【分页导航】 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 圆桌论坛：从智能硬件到智慧硬件，下一个切入口在哪里？ IC公司与系统厂商圆桌论坛：从智能硬件到智慧硬件 主持人：戴伟民 讨论嘉宾：联芯副总裁成飞；华米创始人、CEO黄汪；图漾科技CEO费浙平；UBM首席分析师孙昌旭；大通高科总裁杨慧

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“我们现在要找一款量能够跟智能手机差不多的东西。正好今天的会是在Google I/O大会后，最近又是有CES上海和深圳智能家居展，这个背景可能为我们带来一些启发。”戴博士说。 首先看下Google Home谷歌家庭中心。以前音响没有起来，亚马逊Echo上市，2年不到销量就达到了300万。为什么同样是音响的它，一下子就起来了呢？ 戴博士认为，手机现在几乎可以做任何事情，但是每次都要从口袋里淘出来才能用。功能手机时代键盘用起来不方便，到智能机时代触摸屏操作变得更自然，而最自然的人机交互是语音。这就好比电脑有了鼠标后，一下子量就上去了。因此，人机界面很重要。触摸屏带来了很大的革命，也许语音也会带来很大革命。Google Home里面就采用了语音控制。当然最好是可以不用插电。然后要能对语音命令做出反应。“如果这样的话，家里放四五个设备，那就和手机的量差不多了。”戴博士说。 然后是Google Allo，它的聊天界面比微信要好。还有Google Assistant谷歌助手等等。我们知道，Google最厉害的是AI，这不是短时间能建立起来的。这也就是“智慧”与“智能”的问题。

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第一个问题，也就是智慧和智能的区别是什么？下面是各位嘉宾的观点。 费浙平：我觉得这其中有两点可以量化。第一，从传感器的角度看，所有的传感器都只能支持到智能硬件，其后的算法都不是高难度算法。要做到智慧，第一要有语音输入的传感，第二要有视频输入的传感。当然，有了语音不只是录音，而是要做语音语义交互的分析；有了视频一定不是拍照和录像，而是要有视觉层次的语义分析。否则只能称为智能硬件而不能称为智慧。 第二，自然。一讲到自然人机交互，大家可能会想到语音命令，或是手势识别。这从识别层面到智慧之间，还有很重要的人工智能的差别没有体现出来。因此一定要做到这个自然的理解之后才能够到智慧。比如语音交互，设备不能错把人与人之间的聊天当做命令；手势识别，需要区分操作者的手势是否是有意识的。现在的设备还远未到智慧的地步。 杨慧：我认为现在产品很多都算不上智慧，很多都是跟风的。打比方说，现在很多机器人都还太低端。要做到智慧，第一就是需要做到深度学习。比如，我们的智能手表产品检测到你的结果，一开始误差是非常大的。但当你反复测量过多次以后，我的后台已经累积到你个体的数据了，它经过不断优化，最后就能达到你的检测结果和你的真实生理参数是一致或非常接近的。 机器人也是。现在的机器人做得像玩具一样，真正的机器人是要能对人发出的语音和手势等指令进行识别。另外，智能手表以后还要做到能够充当网关，连接周围事物；还需要有NFC银行支付、语音控制周边事物等等功能。 黄汪：我觉得人工智能是智慧与智能的分水岭。我们现在也不认为我们出了2000万只小米手环，它就能够用AI的方式变得更智慧。AI在云端需要大量大数据的支撑，需要进行学习。虽然出了2000万个手环，但是这2000万个用户所产生的数据仍然是不足以让这件事变智慧。 AI相关的研发需要有几万个经过标注过的数据来做训练，而数据标注需要人来做。智能和智慧之间在技术上还有很深的鸿沟。人工智能才刚刚兴起，不管是可穿戴、机器人还是智慧家庭，都还需要大量的数据。因此，唯一可能成熟最快的智能硬件可以称之为智慧的，可能还是音箱。讯飞在过去多年花了很多钱去做语音数据的标注，上海话、东北话、粤语等方言都需要花钱花人做多年积累，做数据标注。标完后，数据模型出来，再让更多人去使用后，才能成为更正确的AI模型。百度在这方面则具有用户数多的优势。 孙昌旭：我非常认同黄总的观点。从智能到智慧是一个从量变到质变的飞跃。这不是一个一蹴而就的过程——只有当有效数据积累到一定的量（大数据），深度学习达到一定程度的时候，才有可能变成真正的智慧终端。 成飞：我对智慧和智能的理解，其实是一个主动和被动的概念。比如智能机，我们要操作它。而智慧是有学习能力的。因此深度学习首当其冲。但是我们不可能把这事都交给大数据中心去处理。这需要在局端和云端达到一定的平衡。移动处理器在过去十年发展非常快，以后处理能力还会继续发展，因此未来本地处理器也能具备一定等级的学习能力。这和云计算结合在一起，再加上非常好的交互体验，才会形成一种相对主动的智慧终端。

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问题二，即哪个设备可能最先成为智慧？ 孙昌旭认为，问题二之所以大家选智能家庭控制设备多，是因为Google最近发布了Echo，而如果没有发布Echo，大家选VR/AR可能会更多。其原因是智能音箱（智能家庭控制设备）毕竟是一个以家庭为单位的东西，而VR/AR是以个人为单位的，爆发起来量会更大。 黄汪认为，如果可以加一个其他选项的话，他会选择智能衣服，这样的产品是可能每人会买好几件的。智能衣服是手环/手表的下一个自然延伸。它上面可能会布更多的传感器（手环/手表只是在腕部布传感器）。但是它需要解决很多问题，比如材料、可洗性等。 杨慧表示，他们公司现在的规划是将来要把手表做成家庭的网关，而且可以随时随地通过语音控制等方式来控制办公室或家庭设备，比如提前打开空调、窗帘等。 最后，戴博士指出，芯片设计行业很辛苦，但是分到的利润却太少。因此，要改变这个产业，我们有没有可能通过“功能即服务（Feature as a Service，FaaS）”的方式，即在产品（比如智能手环）销售出去以后，再通过提供训练模式、打开某些可编程功能，来实现价值增值？另外，他认为，销售产品是最低级的商业模式，销售服务、销售平台是它的提升，而销售体验则是商业模式的最高境界。

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