软件在支撑SoC设计团队为消费性音频产品提供高品质音频解决方案时,扮演着越来越重要的角色。无论是从软件的角度还是从硬件的角度来看,音频处理IP供应商需要提供优化的解决方案。
Synopsys已经投入巨资来为消费电子SoC市场创造一种差异化的音频处理器IP解决方案。一个可提供AAC-LC和aacPlus v2编解码器的、丰富的优化音频软件产品组合,使设计师可实现降低音频应用的功耗及缩小芯片面积。通过将软件IP打包作为完整的硬件与软件解决方案的一部分,我们使设计团队能够以更低的风险和更高的生产效率,将各种先进的音频功能集成到他们的SoC当中,应用在诸如数字电视、机顶盒、平板电脑和数码摄像机等产品中。
卸载到高效的音频处理器
目前,将音频处理从系统中的主处理器上卸载到更高效的音频处理器已经是很常见的做法。像音频编码、解码与后处理这样的任务,可以用专门为此而设计的处理器更高效地来处理。当音频功能从主处理器上被卸载下来后,我们通常可以看到功耗降低了80%。例如将MPEG-2 Audio Layer III或MP3解码功能,从一个电源优化的、带有NEON 扩展(3.13mW/10MHz)的ARM Cortex-A9双核处理器卸载到一个DesignWare ARC AS211SFX处理器(0.27mW/7MHz)上时,结果是功率消耗降低了约3mW。更精确地说,在一个使用了TSMC 40G工艺的ARM Cortex-A9和NEON上进行MP3解码,每个核将消耗0.3125mW/MHz,然而ARC AS211SFX却仅消耗0.0735mW/MHz。
然而,在诸如数字电视、机顶盒和蓝光光盘播放器等绝大多数消费电子设备中,多种音频解码与编码任务必须同时进行。其它的任务还包括在平板电脑及其它便携设备上用于虚拟环绕声效的音频强化(后处理)软件。这意味着,对于需要多通道的多音频流及高清音频的应用场景,MP3解码的总处理器负载不再仅仅是10MHz,而是可能要高达250MHz甚至更多,因而全部的总功耗降低可高达250×(0.3125-0.0735)mW/MHz=60mW!
图1:通过将音频任务卸载到一个高效率的音频处理器来优化设计