通用DSP的RISC核心開發單處理器VoIP
開發高效率VoIP程式碼不僅只是將現有的DSP演算法重新建置在RISC核心。由于DSP功能原本就極為依賴處理器,并且須用組譯語言撰寫,才能充份發揮硬體功能。因此,除了採用ARM9E系列DSP延伸技術外,VoIP函式皆以人工撰寫,以徹底發揮底層ARM9E系列處理器的資源,打造出僅需17MHz的頻寬即可建置G.729AB codec的優異系統,同時,G.168/16ms線路迴音消除則僅需15MHz的頻寬。
目前在專屬的DSP處理器上建置語音處理演算法的技術已變得更為簡便,因為現今的DSP硬體通常擁有足夠的爆發管線處理功能,能夠克服一定程度的軟體低效率問題。由于DSP透過單一指令同步執行多組作業,因此軟體設計師在處理迴圈的序列及時序,或是考量載入資料數量上不需花費太多心思。相較之下,在DSP優化的RISC處理器上建置各種VoIP函式,必須徹底掌握關鍵的硬體相關議題,如:資料流、迴圈時序、跨迴圈排序以及資料載入的效率等。
ARM9E 系列較獨特的優點為其32x16 MAC能夠處理暫存器中的32位元資料以及兩組獨立的16位元運算元。除了為許多包含傳統16位元運算法的DSP函式運算提供相容的環境外,32x16 MAC架構亦提供最佳化的資料載入效率,能有效利用處理器的暫存器。相較于其它32位元的RISC架構,軟體能運用ARM9E系列元件中的32x16 MAC,協助整體資料載入效率提高4倍。
RISC建置方案中所需的程式記憶體數量雖然高于傳統的DSP,但是單處理器型的ARM9E系列元件所打造的VoIP設計方案卻不需要使用大量的晶片內部記憶體支援各項DSP功能。研發業者可運用低成本的記憶體資源,大幅降低單核心ARM926EJ-S處理器建置方案的整體記憶體與功率成本,這些資源包括晶片外部的SRAM搭配較小的晶片內部快取等。舉例而言,參考設計方案中的8K位元組指令與資料快取就能為兩組標準型VoIP通路提供充裕的處理頻寬。
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