不論是專業(yè)的音頻設(shè)備，還是消費(fèi)電子音頻應(yīng)用，它們對(duì)于音質(zhì)的追求從未止步。新的音頻標(biāo)準(zhǔn)對(duì)信號(hào)處理及帶寬有著更高的要求，以便在更大的音頻格式范圍內(nèi)提供高質(zhì)量的聲音再現(xiàn)。對(duì)于數(shù)字電視、機(jī)頂盒、藍(lán)光播放機(jī)、平板電腦及便攜式音頻設(shè)備而言，日益增加的多聲道音頻內(nèi)容的使用，以及更高的采樣速率，都增加了SoC的復(fù)雜性。通過(guò)使用專門(mén)的音頻子系統(tǒng)，可幫助主處理器卸載音頻處理的任務(wù)，從而降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性，提升SoC的性能與效率。
日前，新思科技公司(Synopsys)推出了用于SoC設(shè)計(jì)的一套完整的、集成化硬件和軟件的音頻IP子系統(tǒng)DesignWare SoundWaveAudio Subsystem。它完全可配置，并支持具有24位精度的從2.0到7.1聲道的音頻流。
音頻IP子系統(tǒng)SoundWave包含以下組件：32位DesignWare ARC音頻處理器、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口、模擬編解碼器，一個(gè)可支持來(lái)自Dolby、DTS和SRS的最新格式的軟件音頻編解碼器綜合庫(kù)，以及一個(gè)集成媒體流框架的完整的軟件環(huán)境。它同時(shí)還包含了虛擬的和基于FPGA的設(shè)計(jì)原型，以幫助工程團(tuán)隊(duì)加速軟件的開(kāi)發(fā)和對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的驗(yàn)證。
這一音頻子系統(tǒng)最顯著的特點(diǎn)是選擇了一個(gè)ARC單核或雙核高能效32位音頻處理器，它專為并行處理多個(gè)高清、多通道音頻流而優(yōu)化。客戶可根據(jù)設(shè)計(jì)需求自行進(jìn)行選擇，針對(duì)比較簡(jiǎn)單的應(yīng)用可選擇單核，若是需要更為高級(jí)的音頻處理能力，則可以選擇雙核。以ARC雙核音頻處理器為例，其中一個(gè)核可進(jìn)行音頻編解碼的處理工作，而另一個(gè)核則可完成音頻后處理功能，供客戶繼續(xù)配置以實(shí)現(xiàn)差異化。此外，得益于ARC音頻處理器的XY Memory架構(gòu)，這一音頻子系統(tǒng)對(duì)長(zhǎng)延時(shí)的內(nèi)存訪問(wèn)有著較高的容忍度。
完整的音頻IP子系統(tǒng)SoundWave
據(jù)了解，所謂IP子系統(tǒng)是指將多種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的IP模塊單元和完整的軟件解決方案整合到一個(gè)集成化設(shè)計(jì)之中，包含交互作用的硬件和軟件。Synopsys高級(jí)產(chǎn)品推廣經(jīng)理Henk Hamoen介紹，隨著越來(lái)越多的功能集成到一片SoC中，開(kāi)發(fā)和維持必要的功能模塊代價(jià)頗高，這些模塊非常復(fù)雜，同時(shí)也不能很好地體現(xiàn)差異性。通過(guò)將多個(gè)IP模塊與軟件集成到一個(gè)預(yù)先驗(yàn)證的子系統(tǒng)，Synopsys帶來(lái)了一套可配置的、在SoC中現(xiàn)成可用的音頻解決方案，使他們能夠迅速實(shí)現(xiàn)其SoC所要求的音頻功能。這可顯著減少設(shè)計(jì)師的工作量，降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，使他們能夠?qū)⒕械介_(kāi)發(fā)應(yīng)用中有差異化的部分并加速產(chǎn)品上市。這一解決方案將為設(shè)計(jì)集成與驗(yàn)證節(jié)省至少兩人年的工作量，這些工作量包括：探明應(yīng)用需求，執(zhí)行硬件/軟件功能劃分，對(duì)來(lái)自不同供應(yīng)商的IP進(jìn)行選擇與配置，硬件/軟件架構(gòu)的IP集成與開(kāi)發(fā)，主機(jī)接口軟件開(kāi)發(fā)，功能、集成與性能測(cè)試，以及SoC設(shè)計(jì)流程。這一系列簡(jiǎn)化使SoundWave稱得上是“放入即用”的音頻子系統(tǒng)。
Henk Hamoen強(qiáng)調(diào)，在當(dāng)前的設(shè)計(jì)環(huán)境中，軟件是一個(gè)差異化因素。通常，開(kāi)發(fā)SoC的公司在軟件上的耗時(shí)已經(jīng)多于硬件，且隨著產(chǎn)品復(fù)雜性的逐步上升，這種差異化會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。通過(guò)提供一個(gè)完整的、包含內(nèi)置的且經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的軟件音頻子系統(tǒng)，可使客戶將資源集中到其它更為關(guān)鍵的因素上。
相關(guān)資料顯示，到2014年，在一片SoC上所集成的IP模塊數(shù)量的平均值有望接近120個(gè)，完整的、預(yù)先驗(yàn)證過(guò)的IP子系統(tǒng)由于包含與IP一同使用的硬件和軟件，能夠使設(shè)計(jì)師在芯片級(jí)而非單個(gè)模塊級(jí)來(lái)解決他們的設(shè)計(jì)問(wèn)題。市場(chǎng)研究公司Semico Research的高級(jí)市場(chǎng)分析師Rich Wawrzyniak認(rèn)為，通過(guò)SoundWave音頻子系統(tǒng)，Synopsys在IP產(chǎn)業(yè)中開(kāi)辟了新的領(lǐng)域，可幫助設(shè)計(jì)師以更快的速度進(jìn)行創(chuàng)新。