RISC-V定制和安全技術(shù)助力歐洲Listen2Future項目打造“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，都是非常典型的應(yīng)用。而隨著計算處理、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。

Listen2Future就是一個致力于提升人類聲學(xué)應(yīng)用體驗的項目，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現(xiàn)突破。該項目于2023年2月啟動，為期三年，涉及歐洲7個國家的27個組織，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項目。該項目將使用Codasip獨特的Codasip Studio設(shè)計工具集，為MEMS傳感器開發(fā)一個定制的RISC-V內(nèi)核，進(jìn)而助力“數(shù)字耳朵”的研發(fā)和應(yīng)用，為全人類帶來福“音”。 

Listen2Future的目標(biāo)是創(chuàng)建一個高效的“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、價格高。

考慮到這些，Listen2Future項目旨在創(chuàng)造更智能、更小型、更堅固、更省電、更便于移動的系統(tǒng)。事實上，該項目研究涉及整個開發(fā)鏈——從材料、設(shè)計、信號處理、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。

該項目將專用的硬件加速器/處理器和人工智能驅(qū)動的算法用于實時、綜合信號處理，以實現(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，人人都能負(fù)擔(dān)得起。

目前，該項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對此評論道："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，因為我們可以利用技術(shù)的結(jié)合更精確地檢測和測量身體信號，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‘數(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)隊將使用Codasip Studio來實現(xiàn)項目中所使用的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)計自動化工具集和高質(zhì)量的處理器IP來提供定制計算。這種創(chuàng)新的方法使設(shè)計者能夠輕松地實現(xiàn)設(shè)計的定制化和差異化，從而開發(fā)出高性能的、改變游戲規(guī)則的產(chǎn)品，真正實現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型。

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

具體而言，該項目中將實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（美國國家標(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”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Listen2Future 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)計的方法，Codasip將能夠提供最高效的實現(xiàn)方案。