Udfordringen er at skabe den fleksible chip
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Udfordringen er at skabe den fleksible chip

Stigende krav til høreapparater har sat ingeniørerne på noget af en opgave. Brugerne vil have deres apparater så individuelle og generiske, at der skal markant mere plads til for at eksekvere de nødvendige programmer.

»Udfordringen bliver at udvikle en supercomputer. Vi har i mange år været styret af teknologien og bygget algoritmen, chippen og batteriet op omkring et bestemt stykke software. På den måde kunne vi tidligt regne ud, hvor stort apparatet ville blive. Men nu skal vi gøre plads til større og flere programmer, som ikke findes endnu. Det bliver farligt kompliceret,« fortæller René Rønning, underdirektør i GN Resound, som beskæftiger omkring 300 udviklere.

Krævende software

En af de store udfordringer for det stigende antal audiologer ligger i at genskabe den helt autentiske lyd for folk med høretab. Forskningen er imidlertid endnu ikke nået så langt, at producenterne kan forudse de konkrete kapacitetsbehov, eller for den sags skyld vide præcist, hvad fremtidens kunder vil have bygget ovenpå af egenskaber. Derfor er det nødvendigt med en generisk processor med en "learning algorithm", der gerne skal opfylde alle de behov, der opstår om ti år.

René Rønning nævner som eksempel, at virksomheden arbejder på et program, hvor brugeren over for eksempel en måned kan optage sin adfærd med høreapparatet og selv tilpasse det omgivelserne, hvorefter apparatet kan bruge de optagede "vaner" til løbende justering.

»Vi ved ikke, hvor meget det hele vil fylde, når vi ikke kender brugerens adfærd og teknologiens udvikling. Det er det problem, pc-producenterne har stået over for i mange år. Vi er nødt til at skabe så meget plads som muligt, så der kan lægges funktionaliteter ind efter behov,« siger René Rønning.

Programmerbare kerner

Den oplagte løsning er at skifte fra "hardwired logik" til programmerbare løsninger i selve høreapparatet. Og hos Oticon lidt længere ude ad Frederikssundsvej i København er det præcis den vej, udviklingen går:

»Programmerbare løsninger giver os et længere innovationsvindue, hvor vi kan udvikle stort set frem til dagen før lancering samtidig med, at vi får mulighed for at lægge præcis den funktionalitet i apparatet, vi ønsker,« forklarer lederen af Oticons platformteam, Lars Skovby.

Desværre bruger en programmeret løsning ti gange så meget strøm som en specialiseret hardwired løsning, og derfor er det stadig god latin at lægge den størst mulige del af løsningen i en hardwired logik.

»Vi kan ikke lave alt som programmerbare features. Vores dilemma består i at beslutte os for de rigtige kompromiser på det rigtige tidspunkt, så høreapparatet er færdigt til tiden,« siger Lars Skovby og fortæller, at Oticon i dag har løsninger, der indeholder adskillige programmerbare kerner.

Da effektforbruget i store træk er proportionalt med kvadratet på spænding, indebærer en multikerne-løsning store strømbesparelser, men samtidig er det bestemt ikke den nemme vej, Oticon har valgt:

»Ved at bruge flere kerner, der hver især er optimeret til forskellige processer og algoritmedomæner, kan vi få strømforbruget ned på noget nært sammenligneligt med en hardwired løsning, siger Lars Skovby.

Og det er vigtigt, når man opererer med strømstyrker på 1 milli_ampere og et 1,25 volt batteri, der er reguleret ned til tæt på den halve spænding.

»Men desværre findes der ikke compilere, der kan klare mere end én af vores specialudviklede kerner, så det er bestemt en udfordring,« siger Lars Skovby.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Så vidt jeg ved har GN-resound haft fleksible chipløsninger i deres høreapperater de sidste 10 år.

Tidligere artikler i ingeniøren nævner det enda:

http://ing.dk/artikel/49314
"Hvor Oticon og Widex satser på fastfortrådet logik (Asic) til signalbehandling i høreapparater, har GN Resound siden 1996 koncentreret hele sin hardwareudvikling om en generel digital signalprocessor (DSP) og lagt alle funktioner i software."

Tue Lehn-Schiøler

  • 0
  • 0

På nogle måder, har GN idémæssigt være foran oticon - f.eks. med det fuldt programmerbare høreapparat, og idéen med et høreapparat med to-vejs kommunikation. Her valgte GN dog at satse på headsæts som selvstændig "enhed". Der var også indlagt en spole i hørapparatet, uvis med hvilken formål. Måske skulle den være antenne - eller måske spolen, der ophævede strøm på klok.

En programmeret løsning, er på mange måder mere simpel og overskuelig, end en hardwired løsning. Denne simpelhed gør, at det betaler sig at gå langt efter triks for at få lavere forbrug. For en hardwared løsning, er vigtigt, at den kan designes automatisk af værktøjer, og normalt er man låst til traditionel slavisk CMOS logik. Analoge triks, der giver et lavt strømforbrug, forbydes nemt, fordi det er for svært at automatisere. Automatiske tools, regner ikke på, om eksempelvis en enkelt N-MOS transistor er nok, samt muligheden for at forsyne den med større spænding på gate. Eller på, om der kan tilsluttes en stor krystal der kan omvende de største kapaciteter. Og asynkron teknologi, kan måske få come-back.

I princippet kan en programmerbar CPU løsning, og en diskret løsning følges ad. Normalt, vil CPU løsningen, have co-processorer, til at håndtere tung signalbehandling, og CPU'en, udfører kun et mindre arbejde. GN's chip, havde således en ekstern signalbehandlings co-processor, der f.eks. udførte multiply/accumulation for signalbehandling.

I nogle tilfælde, har også vist sig, at CPU'er har givet "undertoner", fordi der er tællere mv. der kører på lav frekvens. Dette er mere udtalt, ved et CPU system, nogle mener de giver en mere ubehagelig støj (hvis det ikke er ordentligt isoleret).

En software løsning, er utrolig farlig med hensyn til strømforbrug. Selv dyre programmører er uerfarne i lavt forbrug. Den typiske programmør er ikke optrænet til at forbrug koster, og det kræver en omvending at kode et høreapparat.

  • 0
  • 0