UI瓶颈和设计挑战 - UI技术将成为信息娱乐系统的下一个战场

　　随着信息娱乐系统的OEM厂商继续集成先进的人机界面（HMI）功能，如触摸和语音识别功能，UI功能仍将是一个关键的系统瓶颈。在OEM厂商必须解决的UI瓶颈和设计挑战之间，还需要能够处理复杂的软件算法；能够在各种高噪声环境中（如狭窄的车舱内）准确工作；能够支持针对数据安全和访问付费内容时的隐私要求；能够防止设备遭到恶意攻击，并支持与定位服务和广告进行实时车外交互。随着这些系统中引入更多形式的UI，下一代系统将面临在同一系统中实现多种识别形式——语言、话音、图像、面部特征等额外挑战（见图1）。单种UI技术的实时要求在继续影响应用处理器的可靠工作，引入额外UI只会恶化这个问题，因为这些新增加的功能将进一步竞争共享资源。

　　

　　图1：单一功能的IC将迅速发展成专用的UI处理器，以便实现并从应用处理器卸载多种形式的识别处理功能

　　将来，为了达到高级UI处理要求的性能、精度和功效水平，系统将需要一种独立的“UI处理器”，本质上，这种处理器被用作协处理器。这种器件将集成专用的硬件加速器，这些加速器执行基本和高级UI功能的速度要比通用处理器快得多。另外，这些处理器将集成有足够多的内存资源，还有专用于提高查找表性能的算术逻辑单元（ALU）。我们相信这些UI处理器是极其高效的，能够更快地处理高级UI功能，延时会更短，并且与使用通用应用处理器的传统实现方法相比功耗更低。UI处理器的其它潜在应用包括与用户的交互，使UI更容易操作，并提供系统睡眠模式以节省功耗。虽然目前系统设计师必须在平衡精度和延时之间作出选择，但专用UI处理器允许开发人员进一步优化他们的系统，使其工作更加高效。

　　使用专用协处理器服务新兴功能的概念并不是最近才出现。诸如图形、加密、数字信号处理、高速通信等许多技术，都是利用专门的硬件从主处理器卸载处理任务，并且随着技术的不断成熟，实现性价比越来越高（图2）。为了满足下一代用户界面的严格要求，UI处理器将提供各种基于硬件的语音和图像处理加速器，并且这些加速器是专门针对这类计算密集型任务设计的。当然，随着这些UI技术的成熟和稳定，它们最终将被集成进通用处理器架构，就像图形（图3）、加密、数字信号处理和通信处理技术一样。不过，实现这个目标可能还要好几年的时间。到那时，OEM厂商将需要依赖于UI处理器才能跟得上前沿用户界面技术的快速发展步伐。

　　

　　图2：随着技术的不断成熟并且变得更加复杂，许多功能将集成到硬件中，用以改善性能和成本，并使满足最终用户体验

　　

　　图3：随着时间的推移，图形处理技术从软件驱动型解决方案发展到了嵌入式专用硬件加速器

　　UI处理器之星正在冉冉升起。自我智能和预测智能所要求的许多基础目前已经奠定，而且随着技术的发展，将出现多种形式的专用UI器件。尽管这些器件的架构非常重要，但知识产权和集成度将决定市场领先地位。随着易用性继续推动产品的差异化，UI技术的复杂性将越来越高。借助商用化的UI处理器，OEM厂商将能够推出先进的UI功能，如语音识别和面部识别，从而提供更大的易用性，占有更多的市场份额。另外，通过使用自我智能和预测智能，OEM厂商能以最具性价比的方式提供高精度、高可靠性和低延时性能。