El instituto de investigación CEA-Leti ha desarrollado un sistema de detección de palabras clave que mejora la precisión en sistemas edge-IA (inteligencia artificial) siempre activos y activados por voz, y que consume menos energía en una huella de silicio mucho más pequeña que la tecnología actual.
La nueva arquitectura utiliza procesamiento de señales en el dominio del tiempo en osciladores bloqueados por inyección y es adecuada para dispositivos que funcionan con recolectores de energía, que suministran energía por debajo de 0,5 V.
La primera extracción de funciones de audio en el dominio del tiempo (TD-FEx) basada en oscilador y bloqueada por inyección ha demostrado que la detección de palabras clave ha funcionado hasta 0,4 V, al tiempo que ha logrado una precisión del 91% en 10 palabras. La información TD-FEx no se codifica como voltaje sino como un retardo de tiempo de las señales de dos relojes.
Reconocimiento de voz preciso
Además de ser óptimo para nodos avanzados, sus ventajas son una implementación similar a la digital con un voltaje de suministro bajo y una mejor inmunidad al ruido que los sistemas actuales. El sistema de CEA-Leti demostró un reconocimiento de voz preciso con un consumo de energía inferior a 1 µW.
Algunas unidades de extracción de características de audio (FEx) de base analógica utilizan filtros de paso de banda Gm-C multicanal, que pueden proporcionar 10 veces la eficiencia energética de las unidades FEx digitales en un área de silicio comparable.
El área de silicio del sistema de 0,15 mm2 es de al menos 3,5 veces más pequeña que la de la técnica anterior en el mismo nodo de proceso de 65 nm, según los investigadores de CEA-Leti. Con una potencia de 988 nW, el sistema tiene nueve veces más potencia y eficiencia en el área que el TD-FEx basado en oscilador de anillo.
Las aplicaciones más allá del reconocimiento de voz para este sistema incluyen mantenimiento predictivo y monitorización del estado, que requieren la descomposición de frecuencia en línea de los datos del sensor.