RISC-V定制和安全技術(shù)助力歐洲Listen2Future項目打造“數字耳朵”

在人們的生活中，聲學(xué)應用普遍存在，聽(tīng)障患者的助聽(tīng)器、醫院的超聲波檢查、大街上的環(huán)境噪聲檢測，都是非常典型的應用。而隨著(zhù)計算處理、安全、網(wǎng)絡(luò )等技術(shù)的持續演進(jìn)，聲學(xué)應用設備也在不斷提升其數字化和智能化程度，從而為使用者帶來(lái)更大的便利和更優(yōu)的體驗。

Listen2Future就是一個(gè)致力于提升人類(lèi)聲學(xué)應用體驗的項目，旨在打造與數字技術(shù)相結合的MEMS（微機電系統）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(tīng)力障礙者的助聽(tīng)器效率等方面實(shí)現突破。該項目于2023年2月啟動(dòng)，為期三年，涉及歐洲7個(gè)國家的27個(gè)組織，獲得了3000萬(wàn)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(kāi)發(fā)工具提供商，Codasip也一直在關(guān)注聲學(xué)應用領(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設計工具集，為MEMS傳感器開(kāi)發(fā)一個(gè)定制的RISC-V內核，進(jìn)而助力“數字耳朵”的研發(fā)和應用，為全人類(lèi)帶來(lái)?！耙簟?。 

Listen2Future的目標是創(chuàng )建一個(gè)高效的“數字耳朵”

小型MEMS傳感器通常被應用于工業(yè)和醫療領(lǐng)域，包括助聽(tīng)器和免提設備，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(tīng)到胎兒的心跳聲。但該技術(shù)也有局限性，這些設備不是在每個(gè)頻率范圍內都能同樣工作，只能提供快照，而且往往體積大、價(jià)格高。

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

該項目將專(zhuān)用的硬件加速器/處理器和人工智能驅動(dòng)的算法用于實(shí)時(shí)、綜合信號處理，以實(shí)現一流的、智能的、低功耗的聲學(xué)系統。這不僅將使迷你助聽(tīng)器等設備消耗更少的電力，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(lái)自L(fǎng)isten2Future項目的高度集成并具有成本效益的MEMS技術(shù)，可使這些設備在廣泛投入使用時(shí)，人人都能負擔得起。

目前，該項目由英飛凌奧地利公司領(lǐng)導和協(xié)調。英飛凌科技奧地利地區首席執行官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。在醫學(xué)與微電子學(xué)相結合的領(lǐng)域更是如此，因為我們可以利用技術(shù)的結合更精確地檢測和測量身體信號，這為醫療保健的改善創(chuàng )造了巨大的潛力。通過(guò)歐洲的Listen2Future項目，我們正在與工業(yè)界、醫學(xué)界和科學(xué)界的優(yōu)秀伙伴合作，展示‘數字耳朵’如何在醫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)鍵應用領(lǐng)域作出相關(guān)貢獻"。

RISC-V定制和數據安全

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團隊將使用Codasip Studio來(lái)實(shí)現項目中所使用的RISC-V內核的定制。

Codasip作為領(lǐng)先的處理器解決方案供應商，通過(guò)結合開(kāi)放的RISC-V ISA、Codasip Studio處理器設計自動(dòng)化工具集和高質(zhì)量的處理器IP來(lái)提供定制計算。這種創(chuàng )新的方法使設計者能夠輕松地實(shí)現設計的定制化和差異化，從而開(kāi)發(fā)出高性能的、改變游戲規則的產(chǎn)品，真正實(shí)現產(chǎn)品轉型。

除了計算處理，數據安全對于Listen2Future項目所涉及的醫療設備也至關(guān)重要，因此該項目還將包括一個(gè)可擴展的安全套件。Codasip Labs團隊將在系統中集成必不可少的安全功能。

具體而言，該項目中將實(shí)施一種新的加密算法Ascon，其內置身份認證功能，且最近已被NIST（美國國家標準與技術(shù)研究院）選定為標準算法。Ascon是一種現代的“輕量級”密碼，特別適合于小型、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)設備，因此其非常適合為L(cháng)isten2Future MEMS設備提供數據安全功能。

可以說(shuō)，通過(guò)使用硬件/軟件共同設計的方法，Codasip將能夠提供最高效的實(shí)現方案。