探境科技:具备全链条研发能力的AI芯片设计公司

2021中国IC风云榜“年度最具成长潜力奖”征集现已启动！入围标准要求为营收500万-1亿元的未上市、未进入IPO辅导期的半导体行业优秀企业。评选将由中国半导体投资联盟129家会员单位及400多位半导体行业CEO共同担任评选评委。奖项的结果将在2021年1月份中国半导体投资联盟年会暨中国IC风云榜颁奖典礼上揭晓。

本期候选企业：北京探境科技有限公司（以下简称“探境科技”）

当前人工智能第三次爆发期在即，AI芯片需求同样也保持了较快的增长势头。近年来，国内许多企业均在发力AI芯片，各自的演进路线亦莫衷一是。探境科技凭借自身深厚技术底蕴与敏锐市场判断力，以离线语音识别芯片——音旋风VOI611迅速打开了市场的大门。

探境科技成立于2017年，是一家具备全链条研发能力的AI芯片设计公司，为语音和图像行业提供高度集成的全栈式解决方案，成立3年多时间即实现四款芯片流片成功，一款芯片量产，是最快进入量产阶段的AI芯片公司之一。

智能是否等于联网，联网是否真的智能？

语音将成为下一代智能设备重要的交互方式，已是行业共识，而智能家居领域则是语音的重要商业化落地场景。

人们通常将2014年谷歌收购Nest看作是智能家居的元年，迄今为止已有6年时间。但是纵观现今的智能家居市场，无论是技术成熟度还是消费者与市场的培养，仍旧处于初级阶段。即使是某些有代表性的企业，也只在少数的高科技爱好者中流行，智能家居仍然只是小众用户的选择。

探境科技CEO鲁勇认为：传统智能家居的家电联网方案，通常是与互联网一联了之，概念大于内容，操作复杂，易用性差。

以近年发展势头较好的智能音箱为例，若将其视为智能家居交互入口，则第一需要与各品牌、品类家居实现互联互通，第二必须联网环境，第三需要下载APP、配对等复杂操作才能完成，研发和使用门槛双高。

首先对于家电企业而言，目前智能家居行业的标准没有形成，大大小小的企业也被裹挟在各类生态之中，与各类不相关的互联网平台进行“跨界”，除了要考虑产品本身，还要解决云平台、APP开发、互联互通等问题，研发和落地门槛较高。

其实，对于消费者而言，智能家居的核心卖点在于智能，但事实上各类家居的联网“乱炖”变相提高了消费者的使用门槛，传统智能家居必须依赖WiFi环境，上手需要配网太复杂，一旦断网就无法使用，而各类强加在家电上的APP也并非用户的真正刚需。比如通过空调来播放音乐，或者让冰箱推荐一个菜谱，显然并不是日常生活中真正的场景。

离线语音，让智能家居从小众变大众

探境科技的离线语音技术，能够在本地接受内容之后直接处理为结果，能够实现高效的边缘计算，无需网络配置，无需开发APP、也无需考虑生态环境，单机就可实现智能。

对终端用户而言，离线语音使智能家电产品变得像USB一样，实现即插即用，没有任何使用门槛，这将从根本上提升最终的用户体验，大大打消终端消费者的使用顾虑。

探境科技的语音方案可面向几乎所有的家电品类，让每一台家电都成为真正的智能化设备，让智能家居从小众产品变为普世产品。

音旋风VOI611在市场上的竞争优势极为明显：支持200条命令词，拥有高达99%唤醒率与97%识别率，误唤醒率少于1次/24小时，响应时间小于0.2s，可做到10米远场识别距离，具有精准的识别效果。

此外，探境科技的语音芯片价格几乎与普通MCU持平， “NPU的性能，MCU的价格”， 且没有任何研发门槛，这无疑将大大加快家电企业智能化的速度。据鲁勇透露，随着未来量产规模扩大，其芯片价格还有进一步下探的可能。

探境语音方案超高的性价比也赢得了合作伙伴的认可。目前探境科技已覆盖的智能家居产品包括：智能灯具、智能开关、空调伴侣、语音风扇、空气净化器、智能垃圾桶、晾衣架等多个品类，合作厂商包括美的、海尔、新颐、艾美特等知名企业。

芯片+算法，探境科技的技术护城河

优质产品背后是科研实力的支撑，探境科技研发出业界领先的探境语音算法与100%自研SFA芯片架构，为其构建了技术护城河。

AI芯片最重要的是满足高效能机器学习的数据处理要求，AI芯片要面对的是海量数据处理。如何避免存储对于芯片时钟频率造成的拖累，跨越“存储墙”对于芯片性能提升的障碍已成为半导体行业广泛探讨的话题。

SFA（存储优先）架构针对AI行业存储墙问题而设计，推翻冯诺依曼体系，可高效执行复杂算法，控制运行期的动态数据流，配合专有硬件电路，解决了包括Datashuffle在内诸多疑难问题，实现数据调度管理由自主研发的微处理器控制。

SFA架构是片上存储技术+架构思想革新，也是技术手段变革和思想革新的双重结合。这种设计方案的能效可提升10-100倍，计算资源利用率提升40-50%。依托SFA架构，探境科技推出了“音旋风 ”系列语音芯片，以及Imagist系列图像芯片。

算法是AI芯片的重要核心。探境科技的AI麦克风阵列算法，以数据为驱动，单双麦即可实现麦克风阵列的效果，具有抗噪好，远程识别率高等特点，无须再开发，直拿直用。

在语音识别这个环节，探境科技采用了高计算强度神经网络（HONN）核心算法，来对声学建模单元进行升级。HONN的参数量约是传统DNN算法的五分之一，所需存储比DNN低，但模型复杂度几乎是DNN的4倍。

此外，探境科技在北京及合肥两地拥有测试团队，多个标准静音测试间，高端测试设备，全流程自动化操作，按照严格的检测标准进行测试。探境科技还与合作伙伴进行多重联合测试，确保产品的稳定性和易用性。

做有温度的芯片，加速场景落地

接受记者采访时，鲁勇表示，语音和图像是最自然的人机交互方式，无论任何产品都要尊重人性，人的本性需要陪伴，需要情感交流，这也是探境的终极发展方向，探境科技不会为AI而AI追求技术指标，而是要做有温度的芯片，以AI技术推动生活。

2020年第四季度，探境科技内部代号为音旋风二代的芯片产品已流片成功，预计2021年量产。二代与一代相比，算力更强，可以运行更大的神经网络模型，同时功耗更低，价格也更低。

除语音方案外，探境科技在图像领域亦有所建树，早在2019年就推出了Imagist系列图像产品，并已有一些商业化合作伙伴。

据鲁勇介绍，2021年探境科技将进一步推动语音方案的商业化陆地，继续拓展智能家居的品类及合作伙伴落地，此外还将布局视觉芯片领域，继探境视觉Imagist851之后，Imagist861将在2021年问世。

未来，探境科技还将一如既往地用语音及图像方案赋能产业链上下游的合作伙伴，并将持续扩增离线AI合作伙伴，推动AI全产业链蓬勃发展，向着“让人工智能在物联网世界中触手可及”的目标拼搏前进。
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