AI眼鏡方案的最優(yōu)解

AI眼鏡市場歷經(jīng)不同發(fā)展階段，從“萌芽期”經(jīng)“低潮”后，于2019年之后迎來“爆發(fā)期”。如今，受DeepSeek等因素影響，市場進入“AI +”階段，消費者對眼鏡在AI方面的能力有了更多期待。隨著市場熱度提升，越來越多廠商加入或準備加入AI眼鏡市場。

從成本分析來看，SoC芯片占總成本大頭，因此芯原微電子作為芯片設(shè)計IP供應商，將重點聚焦該領(lǐng)域。日前，在芯原第二屆可穿戴專題技術(shù)研討會上，芯原股份片上系統(tǒng)高級設(shè)計總監(jiān)郝鵬鵬分享了芯原AI眼鏡芯片設(shè)計方案，深入剖析了AI眼鏡市場現(xiàn)狀、芯原的設(shè)計思路及具體方案，并展示了相關(guān)設(shè)計實例。

郝鵬鵬表示，當前市場上主要的AI眼鏡芯片方案有三種類型：

“大而全”方案，功能強大，包含CPU、GPU、神經(jīng)網(wǎng)絡處理器、ISP和顯示控制等，性能強大且可擴展性高，但成本較高，因未針對眼鏡方案做功耗優(yōu)化，功耗表現(xiàn)不佳，還存在技術(shù)支持和供貨問題；

“小而精”方案，突出某一方面功能，如以音頻為主，價格低、方案成熟且選擇多，不過功能單一，拓展功能需搭配其他芯片，AI能力存在缺陷；

平衡型方案，介于兩者之間，比較平衡但無明顯特點，某方面擴展仍需搭配其他芯片，且目前市面上此類芯片AI能力不足，可拓展性受限。

在此背景下，芯原提出了AI眼鏡芯片設(shè)計方案。芯原認為AI眼鏡的“性能、續(xù)航、成本”相互依存，需做平衡，依托IP成熟解決方案、軟硬件全套設(shè)計服務及量產(chǎn)平臺，其SoC設(shè)計部門可根據(jù)客戶需求定制眼鏡產(chǎn)品方案。在AI眼鏡初期，方案以輕量級應用（無顯示或輕量級顯示）為主，期望綜合使用時間大于8小時，重量達30克左右，并具備端側(cè)小模型處理能力，圖象處理以1080P為足夠應用場景。

在具體設(shè)計上，整體架構(gòu)中顯示、視頻圖象等處理融入AI，圖象處理采用多核，可根據(jù)負載量逐級優(yōu)化功耗，“通訊處理”因功耗高且市場有成熟模塊，考慮用現(xiàn)有模塊作為協(xié)處理芯片與主芯片搭配，顯示處理初期非強需求，可作為選項。

視頻圖象處理除傳統(tǒng)ISP - PIPE外，增加AI - PIPE，采用New Break技術(shù)可將獨特算法硬化并嵌入ISP，運用FLEXA技術(shù)實現(xiàn)DDR - Iess節(jié)省功耗，通過Token Generation在片內(nèi)存儲或傳給手機時僅保留關(guān)鍵信息；

音頻處理采用傳統(tǒng)音頻處理方式，提供完整音頻軟件棧和豐富音頻庫支持，后續(xù)將探討與AI的結(jié)合；顯示處理配備芯原的2.5D或3D GPU及多種型號可定制的顯示控制器，顯示控制器具有“超分辨率”技術(shù)，可使低分辨率數(shù)據(jù)源（如720P）在顯示時提高圖像質(zhì)量，節(jié)省存儲、帶寬和功耗，且可利用FLEXA技術(shù)；

設(shè)置獨立AI算力模塊，支持多核，可根據(jù)模型和算法需求選擇兩核或四核，不浪費功率，該模塊可完成Video或Audio工作，ZSP可外掛自定義算法固化在DSP Core上，系統(tǒng)可接收音頻和視頻輸入，通過DSP和硬件加速器做小數(shù)據(jù)量AI處理，也可做Token generation工作；

通訊能力通過外掛單獨協(xié)處理器處理更好，具有產(chǎn)品差異化、成本控制和功耗控制優(yōu)勢，芯原有完整的無線通訊解決方案，基于DSP core，支持藍牙、CAT - 1等；輕量級應用上RISC - V更適合作為CPU，操作系統(tǒng)方面，重量級眼鏡用安卓，輕量級應用更多采用LinuxLite或FreeRTOS，大任務跑LinuxLite，小任務跑FreeRTOS。

郝鵬鵬強調(diào)，芯原的設(shè)計方案強化了端側(cè)AI能力，采用多核異構(gòu)系統(tǒng)，進行層次化大小核功能設(shè)計，細致劃分電源域，并提供有針對性定制，憑借眾多IP和定制SoC經(jīng)驗，可針對不同產(chǎn)品定位提供定制方案。