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芯片概述

CI1412 是一款面向低功耗产品的超低功耗神经网络智能语音芯片，主要应用于语音识别和音频降噪。芯片集成启英泰伦自研脑神经网络处理器 BNPU ，系统最高主频可达 73.728MHz；内置 256KB SRAM，配备两路低功耗 RC 振荡器与两路低功耗 PLL，集成高性能低功耗 Audio Codec，并提供 UART、IIC、IIS、PWM、GPIO、RTC、SPI、KEYSCAN 等丰富外设接口，满足多样化智能语音终端需求。 CI1412采用超低功耗的异构架构、支持动态电压和频率调节、根据负载动态调整供电电压与时钟频率。采用动态区域电源管理、将芯片按功能模块划分为多个独立电源域，对闲置电源域单独断电。采用细粒度时钟门控技术对闲置模块的时钟信号进行门控，采用 SRAM 数据保持低功耗架构，完整支持 LightSleep、DeepSleep、Shutdown三级低功耗模式，实现功耗与唤醒速度的最优平衡。集成高性能低功耗 LDO，具备动态电压调节能力，实现高效、灵活的系统供电管理。 CI1412 搭载启英泰伦第四代BNPU神经网络处理技术，内置针对语音场景优化的硬件加速引擎，支持ASR自动语音识别、神经网络降噪及ANC 主动降噪算法。该处理器可高效运行CNN\TDNN\GRU\LSTM及Transformer等神经网络及并行矢量运算，可实现高性能的语音识别和语音降噪等功能，硬件加速 sigmoid、softmax、tanh、relu、prelu、swish 等激活函数，支持FFT、矩阵、复数向量、三角函数、指数、对数等数学运算，显著提升BNPU运算能效比。CI1412可实现语音识别、声纹识别、声音事件检测、深度学习降噪和增强、回声消除、音效处理等功能，具备优异的环境噪声抑制能力，同时支持中文、英文、日文等多语种语音处理。 CI1412广泛适配各类消费电子与智能终端，覆盖智能手机、智能眼镜、智能耳机、可穿戴设备、智能家居、智能遥控器及安防设备等领域，为产品提供高效语音感知、交互与处理能力。支持语音增强、噪声抑制、关键词识别、多唤醒词检测、语音事件检测、本地指令执行等功能，可在离线状态下实现稳定、低功耗的音效增强和智能交互。CI1412工作温度范围为 -40°C 至 +85°C，可满足严苛工业级与消费级环境下的可靠运行需求。

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表G-1 芯片信息

芯片型号 FLASH容量 RAM容量 封装信息
CI1412 2MByte 256KByte QFN32(4mm*4mm*0.75mm)
CI1411 1MByte 256KByte QFN32(4mm*4mm*0.75mm)

CI141X可应用的部分产品领域：

  • 智能家居
  • 智能眼镜
  • 智能耳机
  • 智能遥控器
  • 智能玩具
  • 智能照明
  • 智能可穿戴

CI141X芯片应用框图

图G-1 CI141X芯片应用框图

芯片特性如下：

## BNPU V4 * BNPU V4，支持ASR，神经网络降噪算法，主动降噪算法（ANC）。 * 支持CNN\TDNN\GRU\LSTM及Transformer等神经网络及并行矢量运算，可实现高性能的语音识别和语音降噪等功能。 * 支持sigmoid、softmax、tanh、relu、prelu、swish等激活函数加速。 * 支持FFT、矩阵、复数向量、三角函数、指数、对数等数学运算。

CPU

  • 内置RISC-V 内核，主频最高可达73.728 MHz
  • 内置 32 位单周期乘法器，配备 4KB ICACHE
  • 具备高实时性中断处理机制

存储器

  • 片内集成 256KB 静态随机存取存储器（SRAM）
  • 内置 256 位一次性可编程（OTP）电熔丝（eFuse）
  • 集成 2MB 串行闪存（Flash），为程序存储、用户数据可靠存储载体

音频接口

  • 一路高性能低功耗audio ADC
  • 两路DMIC接口
  • 一路IIS TX,一路IIS RX
  • 一路低功耗PWM DAC
  • ADC采样率支持16/32/48/96/192/384/768kHz
  • PWM DAC 采样率支持16/32/48/96/192kHz

电源和时钟

  • 内置1路低功耗3.3V LDO
  • 支持PVD电压检测模块，检测电压范围：1.72～4.2V
  • 内置1路高速RC振荡器和1路低速RC振荡器，同时支持外接晶体振荡器
  • 内置2路PLL

外设和定时器

  • 3路UART接口
  • 2路IIC接口，IIC0支持标准模式和快速模式，IIC1支持标准模式；
  • 4路PWM接口
  • 内置2组32bit timer，支持capture功能
  • 内置1组独立看门狗（IWDG）
  • 内置1路通用SPI接口，SPI最高频点6.144MHz
  • 内置key_scan接口，支持8x8矩阵键盘输入
  • 内置RTC实时时钟模块
  • 内置PVDC模块
  • 支持最多20个GPIO口
  • 每个GPIO口可配置中断功能，支持上下拉可配置

可靠性和开发支持

  • ESD增强设计，可通过4KV接触放电试验
  • 采用环保材料，支持通过ROHS和REACH测试
  • 封装形式：QFN32尺寸为长4mm 宽4mm 高0.75mm
  • 工作环境温度：-40℃ 到85℃
  • 提供完整软件开发包、应用方案示例和语音开发平台在线制作固件等功能，详情请访问：https://aiplatform.chipintelli.com
  • 支持UART升级和固件保护