رونمایی شرکت انکر از تراشه اختصاصی هوش مصنوعی

شرکت انکر که سال‌هاست نامش با نوآوری در حوزه تجهیزات الکترونیکی مصرفی و به‌خصوص لوازم جانبی موبایل گره خورده، به‌تازگی گام مهمی در مسیر توسعه فناوری‌های مبتنی بر هوش مصنوعی برداشته است. این شرکت در یک رویداد اختصاصی، از نخستین تراشه سفارشی خود با نام «Thus» رونمایی کرد؛ تراشه‌ای که به گفته مدیران انکر، قرار است نقطه عطفی در نسل بعدی پردازش هوش مصنوعی محلی یا همان Local AI ایجاد کند. در سال‌های اخیر، نیاز به پردازش‌های هوشمند و بلادرنگ در دستگاه‌هایی با ابعاد کوچک، به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافته است. از گجت‌های پوشیدنی گرفته تا دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) و لوازم صوتی همراه کاربر، همگی به سمت بهره‌گیری از قابلیت‌های هوش مصنوعی پیشرفته در حال حرکت‌اند. اما محدودیت‌های انرژی، فضا و توان پردازشی باعث شده بود این روند با سرعت کافی پیش نرود. انکر ادعا می‌کند تراشه Thus آمده تا این سد را بشکند.

تراشه جدید Thus برخلاف بسیاری از پردازنده‌های مرسوم که در محصولات مختلف استفاده می‌شوند، کاملاً با هدف بهینه‌سازی برای پردازش‌های هوش مصنوعی در ابعاد کوچک طراحی شده است. رویکرد معماری خاص این تراشه آن را قادر می‌سازد تا عملیات‌های پیچیده را با مصرف انرژی بسیار پایین انجام دهد؛ موضوعی که برای دستگاه‌های کوچک اهمیت حیاتی دارد. از سوی دیگر، اندازه بسیار کم و مدیریت حرارتی مطلوب آن، دست سازندگان را برای استفاده در محصولاتی که فضای داخلیشان محدود است، بازتر می‌کند. تجهیزاتی مانند ایربادهای بی‌سیم، حلقه‌های هوشمند، ساعت‌های هوشمند یا ابزارهای IoT معمولاً قادر به تحمل فرآیندهای پردازشی سنگین نیستند. اما تراشه Thus قرار است این تعریف را تغییر دهد.

یکی از مهم‌ترین نکاتی که مدیرعامل انکر هنگام معرفی تراشه Thus به آن اشاره کرد، تفاوت بنیادین این محصول نسبت به تراشه‌های رایج هوش مصنوعی در بازار است. در معماری کلاسیک تراشه‌های هوش مصنوعی، مدل‌های پردازشی —که معمولاً شامل صدها هزار یا حتی میلیون‌ها پارامتر هستند— در یک بخش از تراشه ذخیره شده و عملیات پردازش و استنتاج در بخشی دیگر انجام می‌گیرد. این بدان معناست که در هر بار اجرای مدل، لازم می‌شود حجم قابل‌توجهی از داده‌ها میان این بخش‌ها جابه‌جا شود. این جابه‌جایی مداوم داده‌ها نه‌تنها انرژی‌بر است، بلکه منجر به تأخیر نیز می‌شود و در نهایت تجربه کاربر را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. به‌خصوص در دستگاه‌هایی مانند ایربادها که زمان واکنش و مصرف انرژی دو عامل کاملاً حیاتی هستند، این معماری سنتی محدودیت‌های جدی ایجاد می‌کند.

اما تراشه Thus از معماری نوینی بهره می‌برد که به آن «محاسبه در حافظه» (Computing-in-Memory) یا به‌اختصار CIM گفته می‌شود. در این روش، برخلاف معماری‌های سنتی، بخش محاسباتی و بخش ذخیره‌سازی مدل از هم جدا نیستند؛ بلکه ترکیب شده و در یک نقطه قرار گرفته‌اند. نتیجه این است که عملیات پردازش در همان محلی انجام می‌شود که مدل ذخیره شده است. به‌دلیل نبود نیاز به انتقال مکرر داده‌ها بین قسمت‌های مختلف تراشه، هم مصرف انرژی به شدت کاهش می‌یابد و هم سرعت و بازدهی اجرای مدل افزایش پیدا می‌کند. این فناوری سال‌هاست که در مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی مطرح است، اما پیاده‌سازی آن در ابعاد کوچک و با بهره‌وری بالا چالشی جدی بوده است. انکر ادعا می‌کند توانسته این چالش را حل کند و Thus اولین تراشه تجاری این شرکت با چنین معماری است.

به گفته انکر، هدف اصلی از توسعه این تراشه، ارتقای قابلیت‌های هوش مصنوعی در گجت‌هایی است که به دلیل محدودیت‌های فیزیکی قادر به اجرای مدل‌های بزرگ نبودند. یکی از بزرگ‌ترین محدودیت‌ها در طراحی ایربادهای بی‌سیم، میزان انرژی قابل استفاده است. ایربادها معمولاً باتری‌های بسیار کوچکی دارند و به همین دلیل تولیدکنندگان ناچارند برای به حداقل رساندن مصرف انرژی، از شبکه‌های عصبی کوچک و ساده استفاده کنند. این شبکه‌ها شاید برای انجام برخی وظایف ابتدایی مناسب باشند، اما در پردازش‌های پیچیده‌تر مانند حذف نویز هیبریدی، تشخیص صدا، بهبود کیفیت تماس در محیط‌های شلوغ یا تحلیل وضعیت گوش کاربر، کارایی لازم را ندارند. مدل‌هایی که تنها چند صد هزار پارامتر دارند، نمی‌توانند روابط پیچیده میان سیگنال‌های صوتی را به خوبی درک کنند و همین مسئله باعث می‌شود کیفیت نهایی تجربه صوتی در برخی محصولات پایین باشد.

اما تراشه Thus این معادله را تغییر می‌دهد. معماری CIM آن چنان بهره‌وری انرژی بالایی دارد که امکان اجرای شبکه‌های عصبی بزرگ‌تر —با تعداد پارامترهایی در حد چند میلیون— را در ایربادهای کوچک فراهم می‌کند. این یک جهش چندبرابری نسبت به نسل قبل است. با امکان استفاده از شبکه‌های بزرگ‌تر، ایربادهای آینده می‌توانند به جای استفاده از الگوریتم‌های ساده، به مدل‌های پیچیده‌تر و دقیق‌تری دسترسی داشته باشند که کیفیت صوتی، دقت حذف نویز و وضوح مکالمات را به سطحی کاملاً جدید می‌رساند.

یکی از کاربردهای اصلی این ارتقای توان پردازشی، سیستم‌های حذف نویز فعال پیشرفته (ANC) است. حذف نویز یکی از مهم‌ترین قابلیت‌هایی است که خریداران ایربادهای بی‌سیم در هنگام انتخاب یک محصول به آن توجه می‌کنند. الگوریتم‌های حذف نویز در محیط‌های شلوغ مانند مترو، خیابان‌های پرتردد یا مراکز خرید معمولاً با چالش‌هایی روبه‌رو هستند؛ از جمله نشت صدا، ضعف در تشخیص الگوهای نویز پیچیده و در برخی موارد فشرده‌سازی بیش از حد صدا. این مشکلات باعث می‌شود کیفیت تجربه شنیداری کاربر کاهش یابد. اما استفاده از مدل‌های بزرگ‌تر و دقیق‌تر که قادرند داده‌های پیچیده‌تری را تحلیل کنند، می‌تواند دقت سیستم ANC را به‌شدت افزایش دهد.

انکر اعلام کرده که ایربادهای مجهز به تراشه Thus علاوه بر شبکه عصبی بزرگ‌تر، به مجموعه‌ای قدرتمند از حسگرها نیز مجهز خواهند شد. استفاده از هشت میکروفون MEMS با حساسیت بالا در کنار دو سنسور القای استخوانی (Bone Conduction Sensors) این امکان را فراهم می‌کند که دستگاه بتواند صدای کاربر را از محیط به‌طرزی بی‌سابقه تفکیک کند. سنسورهای القای استخوانی به‌جای دریافت صدای محیطی، ارتعاشات استخوان فک و صورت را تحلیل می‌کنند و از این طریق صدایی خالص، بدون نویز و دقیق به دستگاه می‌رسد. ترکیب این داده‌ها با خروجی میکروفون‌ها و تجزیه و تحلیل آن توسط مدل‌های چندمیلیون‌پارامتری موجود در تراشه Thus، نتیجه‌ای بسیار نزدیک به صدای طبیعی کاربر ایجاد می‌کند.

انکر تأکید می‌کند این فناوری‌ها نه‌تنها کیفیت تماس صوتی را بهبود می‌بخشند، بلکه باعث افزایش کیفیت شنیدن موسیقی نیز می‌شوند. هنگامی که سیستم ANC بتواند نویزهای مزاحم پیچیده را با دقت بیشتری حذف کند، طیف فرکانسی موسیقی با وضوح بیشتری به گوش کاربر می‌رسد و تجربه شنیداری غنی‌تری ایجاد می‌شود. همچنین فناوری‌های مبتنی بر هوش مصنوعی جدید، می‌توانند صدای خروجی را بر اساس ساختار کانال گوش کاربر تنظیم کنند که نتیجه آن افزایش بازتولید باس، وضوح در فرکانس‌های میانی و شفافیت در فرکانس‌های بالا است.

طبق اطلاعات منتشرشده، اولین نسل از این تراشه قرار است در سری جدید ایربادهای برند زیرمجموعه انکر یعنی Soundcore استفاده شود. دو مدل Liberty 5 Pro و Liberty 5 Pro Max، نخستین محصولاتی خواهند بود که به تراشه Thus مجهز می‌شوند. قیمت احتمالی این محصولات نیز به‌ترتیب ۱۶۹ دلار و ۲۲۹ دلار اعلام شده است. این دو مدل، به‌نوعی پرچمداران جدید خانواده Soundcore محسوب می‌شوند و انتظار می‌رود انکر با استفاده از تراشه Thus بتواند جایگاه خود را در بازار رقابتی ایربادهای رده‌بالا تقویت کند.

رویداد رسمی معرفی کامل این محصولات قرار است در مراسم Anker Day که در تاریخ ۳۱ اردیبهشت (۲۱ مه) برگزار می‌شود، انجام شود. انتظار می‌رود در این رویداد جزئیات بیشتری درباره امکانات نرم‌افزاری، زمان عرضه و بازارهای هدف این محصولات منتشر شود. همچنین احتمال دارد انکر از برنامه‌های آینده خود برای استفاده از تراشه Thus در دستگاه‌های دیگر مانند اسپیکرهای هوشمند، ابزارهای پوشیدنی و حتی وسایل خانگی هوشمند نیز پرده‌برداری کند.

آنچه تراشه Thus را از دیگر تراشه‌های موجود در بازار متمایز می‌کند، تنها بهره‌وری انرژی یا معماری CIM آن نیست؛ بلکه نگاه استراتژیک انکر به آینده بازار است. انکر در سال‌های اخیر تلاش کرده تا از یک تولیدکننده لوازم جانبی ساده، به یک اکوسیستم‌ساز در حوزه تجهیزات هوشمند تبدیل شود. معرفی یک تراشه اختصاصی، آن هم در حوزه حساس و رقابتی هوش مصنوعی، نشان می‌دهد این شرکت قصد دارد در آینده نه‌چندان دور، نقش پررنگ‌تری در این عرصه ایفا کند. این اقدام مشابه همان کاری است که برخی غول‌های فناوری سال‌ها پیش انجام دادند و نتیجه آن استقلال بیشتر، بهینه‌سازی عمیق‌تر محصولات و ایجاد تمایز رقابتی پایدار بود.

توسعه تراشه اختصاصی همچنین به انکر اجازه می‌دهد کنترل بیشتری بر زنجیره ارزش محصولات خود داشته باشد. در گذشته، شرکت‌هایی مانند Soundcore مجبور بودند از تراشه‌های عمومی تولیدکنندگان دیگر استفاده کنند که محدودیت‌های خاص خود را داشت. این محدودیت‌ها ممکن بود سرعت نوآوری را کاهش دهد یا مانع بهره‌گیری از برخی قابلیت‌های مورد نیاز شود. اما با داشتن یک تراشه اختصاصی، انکر می‌تواند محصولات خود را دقیقاً مطابق نیازهایش طراحی کند، بهینه سازد و حتی با دیگر بخش‌های اکوسیستم خود هماهنگ کند.

از سوی دیگر، رشد تقاضا برای پردازش آفلاین هوش مصنوعی —به‌خصوص در دستگاه‌هایی که نمی‌توانند همیشه به اینترنت متصل باشند— باعث شده بازار Local AI به‌شدت مورد توجه قرار گیرد. پردازش‌های آفلاین علاوه بر افزایش سرعت، حریم خصوصی کاربر را نیز بهتر حفظ می‌کنند. زیرا داده‌های حساس مانند صدای کاربر، تصاویر محیط یا اطلاعات بیومتریک به‌جای ارسال به سرورهای ابری، مستقیماً در محل دستگاه پردازش می‌شوند. طی سال‌های اخیر نگرانی‌های امنیتی و قوانین مربوط به حفاظت از داده‌ها نیز شرکت‌ها را به سمت پردازش محلی سوق داده است. تراشه Thus انکر یکی از محصولاتی است که می‌تواند در این تغییر رویکرد نقش مهمی ایفا کند.

در جمع‌بندی می‌توان گفت معرفی تراشه Thus نه‌تنها یک پیشرفت در محصولات صوتی انکر است، بلکه می‌تواند نقطه شروعی برای تحولاتی بزرگ‌تر باشد. معماری محاسبه در حافظه، بهره‌وری انرژی بالا، قابلیت پشتیبانی از مدل‌های چندمیلیون‌پارامتری و طراحی ویژه برای دستگاه‌های بسیار کوچک، همگی ویژگی‌هایی هستند که این تراشه را در جایگاهی خاص قرار می‌دهند. اگر انکر بتواند وعده‌های خود را عملی کند، Thus ممکن است راه را برای نسل جدیدی از دستگاه‌های هوشمند فوق‌کم‌مصرف هموار کند؛ دستگاه‌هایی که بدون نیاز به اتکا به سرورهای ابری، قادر به درک بهتر محیط و تعامل طبیعی‌تر با کاربر خواهند بود.