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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的存算一体芯片在智能音箱中的多语种语音翻译.docx

资料介绍

面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的存算一体芯片在智能音箱中的多语种语音翻译

摘要

智能音箱需要在端侧实时实现多语种语音翻译,支持中英日韩等语种的同声传译。传统方案将语音数据上传到云端翻译,延迟大、隐私风险高。本文针对智能音箱的多语种翻译需求,设计了一种面向存算一体芯片的端侧翻译方案,通过存算一体阵列同时存储中英日韩四语种的语音识别和翻译模型,在存算域完成语音识别、机器翻译和语音合成的端到端处理。翻译延迟低于500ms,芯片功耗仅为0.5W,支持离线工作,为智能音箱提供了低延迟、高隐私的端侧翻译解决方案。

一、多语种翻译的需求

1.1 多语种模型

中英日韩四语种的语音识别模型总大小约28MB,机器翻译模型总大小约40MB,需要存储在芯片的RRAM阵列中。

1.2 实时性要求

翻译延迟需要小于500ms,才能提供流畅的对话体验。

二、存算一体翻译方案

2.1 语音识别

四语种的语音识别模型同时存储在RRAM阵列中,通过存算阵列并行处理。语音识别延迟为200ms,功耗为0.2W

2.2 机器翻译

翻译模型在存算阵列中加速执行,Transformer的编码器-解码器结构通过存算阵列的矩阵乘法加速。翻译延迟为300ms,功耗为0.2W


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