清微智能蓝牙SOC芯片TX231 推动TWS耳机的智能化进程

作为TWS耳机的最主要的元器件，主控芯片承担着耳机无线连接、音质、电源管理、功能控制等所有核心功能，随着加入战局的芯片越来越多和消费者对产品体验的要求不断升高，使用音质更好，控制更便利，续航能力更强、支持更多更先进的AI算法的主控芯片成为各家厂商比拼的关键。

以可重构芯片抢占市场的清微智能，面向智能语音及TWS等可穿戴场景打造蓝牙主控芯片TX231，该芯片支持双模及蓝牙协议5.2，芯片采用多核全异构设计，集成独立可重构NPU，支持 DNN、CNN、RNN、LSTM、GRU、TC-Resnet、CLDNN 等主流神经网络，并具备灵活的可扩展性，在保持一贯优异低功耗表现的基础上提供极致的音质体验。同时，基于清微智能的开放平台，第三方算法及方案公司可在充分发挥可重构计算优势的基础上，灵活高效的完成独有的算法和产品开发，让TWS耳机更智能，为消费者带来更好体验。

全球首款集成独立NPU

TX231采用多核全异构设计，是全球第一款集成独立NPU的蓝牙SOC芯片。芯片上使用一颗独立的可重构计算架构NPU，为音质的提升，功耗的控制打开了一种全新的局面。

依靠这颗独立NPU，语音控制，通话降噪，ENC（环境降噪），ANC（主动降噪），甚至应用层的算法，都被赋予AI处理能力，这使得TWS耳机的信号传输、降噪以及低延时等核心指标都有了明显提升。

当然，在业界不是没有厂商考虑采用此类设计方案，但集成一颗独立的NPU，会让芯片的架构更为复杂，特别是针对TWS耳机这种对能耗要求极为苛刻的的场景，如果不解决性能和功耗的问题，应用自然会受到很大限制。

清微智能的独立可重构核，采用动态重构空域计算模式，没有传统指令驱动的计算架构中取指和译码操作的延时和能耗开销，同时，针对非神经网络处理逻辑，从算法数据流图进行空间映射，以接近ASIC效率计算；而对于非神经网络，可重构架构通过配置形成不同的电路结构来动态处理不同，在保证灵活性前提下，计算效率有极大提升。

可重构计算在能效比上表现优异，很好的解决了多核全异构设计的能效问题，而这也是清微智能能率先拿出这颗独立NPU芯片的原因所在。

更好音质，更长待机

影响耳机音质最重要的因素，一是在信号采集、压缩、传输这几个过程中，尽量保证低延迟、低损耗甚至无损耗，当然，压缩等的能力越强对芯片的要求就越高。二是一些先进的算法能够被最好的发挥出来，这也要求芯片具有更强的算力，能在有限的资源下支持更为复杂的算法模型。

TX231的 CODEC 中DAC信噪比达121dB，最大程度的提升了音频信号质量，支持业界领先的768K超高采样率，无论录音还是播放，让更多音频细节得以保留，而同步延时也降到最低。同时，在768K的采样率下，ANC的性能，延时效果和降噪能力都得到了很大的提升。

同时，如上文所提到的，芯片中的独立可重构NPU，让通话降噪，ENC，ANC等这些业界通常靠GPU来实现的算法技术，都可以基于深度神经网络实现以更少的资源配置达到更快的运算、更好性能的效果。因此，TX231在音质处理能力方面也有了很大的提升，加之支持 3D 环绕立体声，超高音质让TWS耳机的体验达到最佳。

基于数据流的可重构计算架构优异的能效表现，TX231以更低的功耗带来更好音质，以最常见的场景为例，TX231在蓝牙音乐播放时的功耗仅有 4.8mA，通话功耗为5.5mA，加入深度降噪算法后功耗增大也不足0.25mA，而采用传统MCU或DSP方案，功耗增加值在2mA左右，算法处理能力提升达8倍。在实际应用中，采用TX231的TWS耳机可保持持续通话8小时以上，待机时长超过100小时。

更多选择免费算法或开放平台

清微智能依托多年软硬件研发技术，为AI算法和应用开发者打造了一个高效的开发平台，支持市面上主流的TensorFlow，Pytorch，Caffe，Keras等学习框架，提供一整套从算法到应用的全栈式加速工具，优化深度学习算法模型、帮助快速便捷的完成AI产品开发。除此之外，清微的开放平台适配多家业内算法厂商，极大降低了人工智能应用开发门槛，可帮助AI应用开发者实现从技术到产品的快速转化。

这就给了厂商灵活的选择空间，合作的终端厂商可使用清微自带的免费算法，或者使用第三方算法，也可在平台上进行自己的算法开发。高度简化的开发过程和强大的兼容性，可以让厂商投入更多精力打造差异化产品，为市场带来性能更好，更适应消费者各方面需求的高性价比产品。

TX231在外型上采用56-Pin QFN 封装，尺寸为 4mm x 6mm，芯片集成语音子系统支持独立的always-on语音处理和音频应用。TX231内置充电模块，拥有丰富的多种接口，支持主副耳切换、对耳协议、充电仓自动配对等。

关于清微智能

核心技术团队来自清华大学微电子所，从事芯片研发十数年，兼具芯片、软件、算法和系统研发能力，曾获国家技术发明奖、中国专利金奖、ACM/IEEE ISLPED设计竞赛奖、科学技术奖技术发明一等奖等多个奖项。

可重构计算是一种可根据不同的应用或算法灵活重构硬件资源的新型芯片架构技术，被《国际半导体技术路线图》评为最具前景的未来计算架构，是后摩尔时代的颠覆性技术之一。清微作为全球首家可重构芯片量产企业，拥有该领域全面自主的知识产权，且核心技术指标全球领先，目前已量产语音芯片TX210、TWS耳机蓝牙主控芯片TX231及视觉芯片TX510，广泛应用于智能安防、金融支付、智能穿戴、航空航天等领域，拥有数百家客户和合作伙伴，并承担了多个国家重大项目的建设。

清微智能将参加本次【2022（夏季）亚洲智能穿戴展】，展位号为：B60。欢迎行业伙伴前来大会现场与爱普泰科更进一步交流分享市场资讯。

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