全人類的?！耙簟?！RISC-V定制和安全技術(shù)助力歐洲Listen2Future項(xiàng)目打造“數(shù)字耳朵”

在人們的生活中，聲學(xué)應(yīng)用普遍存在，聽障患者的助聽器、醫(yī)院的超聲波檢查、大街上的環(huán)境噪聲檢測(cè)，都是非常典型的應(yīng)用。而隨著計(jì)算處理、安全、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)，聲學(xué)應(yīng)用設(shè)備也在不斷提升其數(shù)字化和智能化程度，從而為使用者帶來更大的便利和更優(yōu)的體驗(yàn)。

Listen2Future就是一個(gè)致力于提升人類聲學(xué)應(yīng)用體驗(yàn)的項(xiàng)目，旨在打造與數(shù)字技術(shù)相結(jié)合的MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）聲學(xué)傳感器解決方案，從而在降低新生兒死亡率和提高聽力障礙者的助聽器效率等方面實(shí)現(xiàn)突破。該項(xiàng)目于2023年2月啟動(dòng)，為期三年，涉及歐洲7個(gè)國(guó)家的27個(gè)組織，獲得了3000萬歐元的總資金扶持，其中部分資金由歐盟提供。

作為全球領(lǐng)先的定制處理器IP和開發(fā)工具提供商，Codasip也一直在關(guān)注聲學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域，該公司旗下的創(chuàng)新孵化器Codasip Labs深度參與了Listen2Future項(xiàng)目。該項(xiàng)目將使用Codasip獨(dú)特的Codasip Studio設(shè)計(jì)工具集，為MEMS傳感器開發(fā)一個(gè)定制的RISC-V內(nèi)核，進(jìn)而助力“數(shù)字耳朵”的研發(fā)和應(yīng)用，為全人類帶來?！耙簟薄?

Listen2Future的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)高效的“數(shù)字耳朵”

小型MEMS傳感器通常被應(yīng)用于工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域，包括助聽器和免提設(shè)備，以及孕期的超聲波檢查，或甲狀腺、肝臟、心臟的檢查等。MEMS麥克風(fēng)通常需要在低能耗的情況下確保完美的聲音質(zhì)量，這樣孕媽媽們就可以清楚地聽到胎兒的心跳聲。但該技術(shù)也有局限性，這些設(shè)備不是在每個(gè)頻率范圍內(nèi)都能同樣工作，只能提供快照，而且往往體積大、價(jià)格高。

考慮到這些，Listen2Future項(xiàng)目旨在創(chuàng)造更智能、更小型、更堅(jiān)固、更省電、更便于移動(dòng)的系統(tǒng)。事實(shí)上，該項(xiàng)目研究涉及整個(gè)開發(fā)鏈——從材料、設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、裝配和包裝技術(shù)、軟件開發(fā)和人工智能算法到可集成的小型化系統(tǒng)等全站式的解決方案。

該項(xiàng)目將專用的硬件加速器/處理器和人工智能驅(qū)動(dòng)的算法用于實(shí)時(shí)、綜合信號(hào)處理，以實(shí)現(xiàn)一流的、智能的、低功耗的聲學(xué)系統(tǒng)。這不僅將使迷你助聽器等設(shè)備消耗更少的電力，還將使嬰兒的超聲感染檢測(cè)更加精確，有助于進(jìn)一步降低新生兒的死亡率。而且，來自Listen2Future項(xiàng)目的高度集成并具有成本效益的MEMS技術(shù)，可使這些設(shè)備在廣泛投入使用時(shí)，人人都能負(fù)擔(dān)得起。

目前，該項(xiàng)目由英飛凌奧地利公司領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)。英飛凌科技奧地利地區(qū)首席執(zhí)行官Sabine Herlitschka對(duì)此評(píng)論道："重大的創(chuàng)新往往發(fā)生在各學(xué)科的交界處。在醫(yī)學(xué)與微電子學(xué)相結(jié)合的領(lǐng)域更是如此，因?yàn)槲覀兛梢岳眉夹g(shù)的結(jié)合更精確地檢測(cè)和測(cè)量身體信號(hào)，這為醫(yī)療保健的改善創(chuàng)造了巨大的潛力。通過歐洲的Listen2Future項(xiàng)目，我們正在與工業(yè)界、醫(yī)學(xué)界和科學(xué)界的優(yōu)秀伙伴合作，展示‘?dāng)?shù)字耳朵’如何在醫(yī)療保健和其他方面發(fā)揮效力。大家正在同心協(xié)力為聲學(xué)的這一關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域作出相關(guān)貢獻(xiàn)"。

RISC-V定制和數(shù)據(jù)安全

在Listen2Future項(xiàng)目中，Codasip的RISC-V定制化技術(shù)可以提供完美的支持。Codasip Labs團(tuán)隊(duì)將使用Codasip Studio來實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目中所使用的RISC-V內(nèi)核的定制。

Codasip作為領(lǐng)先的處理器解決方案供應(yīng)商，通過結(jié)合開放的RISC-V ISA、Codasip Studio處理器設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具集和高質(zhì)量的處理器IP來提供定制計(jì)算。這種創(chuàng)新的方法使設(shè)計(jì)者能夠輕松地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的定制化和差異化，從而開發(fā)出高性能的、改變游戲規(guī)則的產(chǎn)品，真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型。

除了計(jì)算處理，數(shù)據(jù)安全對(duì)于Listen2Future項(xiàng)目所涉及的醫(yī)療設(shè)備也至關(guān)重要，因此該項(xiàng)目還將包括一個(gè)可擴(kuò)展的安全套件。Codasip Labs團(tuán)隊(duì)將在系統(tǒng)中集成必不可少的安全功能。

具體而言，該項(xiàng)目中將實(shí)施一種新的加密算法Ascon，其內(nèi)置身份認(rèn)證功能，且最近已被NIST（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院）選定為標(biāo)準(zhǔn)算法。Ascon是一種現(xiàn)代的“輕量級(jí)”密碼，特別適合于小型、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，因此其非常適合為L(zhǎng)isten2Future MEMS設(shè)備提供數(shù)據(jù)安全功能。

可以說，通過使用硬件/軟件共同設(shè)計(jì)的方法，Codasip將能夠提供最高效的實(shí)現(xiàn)方案。