新一代消費(fèi)電子及汽車音頻系統(tǒng)的復(fù)雜性與日俱增，基于生成式 AI 的音頻處理、沉浸式音效以及軟件定義汽車中的高級信息娛樂系統(tǒng)等市場驅(qū)動因素，對音頻 DSP 性能提出了更高的要求。然而，單個(gè) DSP 已無法滿足日益增長的計(jì)算需求，而多個(gè) DSP 又會大幅增加編程難度。

如今，原始設(shè)備制造商（OEM）和系統(tǒng)級芯片（SoC）供應(yīng)商必須在日益緊迫的產(chǎn)品上市壓力下，獨(dú)立完成所有多核硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)工作。與此同時(shí)，程序員們正艱難應(yīng)對基于軟件的共享存儲域的復(fù)雜同步問題，絞盡腦汁設(shè)法將任務(wù)合理分配到多核集群中。這可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)性能無法達(dá)到預(yù)期。

在這個(gè)快速發(fā)展的背景下，亟需一種開箱即用的硬件設(shè)計(jì)，并配備支持多核的操作軟件，以減少硬件設(shè)計(jì)時(shí)間，并有效管理多核音頻產(chǎn)品開發(fā)中的軟件復(fù)雜性。

多核創(chuàng)新技術(shù)讓卓越性能和易用性成為可能

為簡化多個(gè) DSP 的編程流程，Cadence 對其旗艦產(chǎn)品Xtensa LX8 平臺進(jìn)行了升級，新版本將具備對稱多處理能力。借助全新的Xtensa Multicore LX8 平臺，SoC 設(shè)計(jì)人員可自動生成最多八個(gè)具備硬件緩存一致性的對稱多處理器（SMP）集群。

Cadence 將高性能的Tensilica HiFi 5s DSP平臺提升至新高度，并基于此推出首款產(chǎn)品。Tensilica 支持緩存一致性的 HiFi 5s SMP 提供了可擴(kuò)展的性能和更高的資源利用率，同時(shí)簡化了各種音頻 DSP 應(yīng)用的軟件開發(fā)。

TECHnalysis Research 總裁 Bob O'Donnell指出：“鑒于當(dāng)今汽車中娛樂和信息應(yīng)用的日益復(fù)雜，對能夠提供支持對稱多處理等技術(shù)的強(qiáng)大音頻處理平臺的需求日益凸顯。考慮到軟件定義汽車預(yù)計(jì)將隨著時(shí)間的推移提供各種新型功能，您就能理解為什么汽車制造商和一級原始設(shè)備制造商（OEM）需要在其新車中盡可能地融入最先進(jìn)的 IVI 功能。”

支持緩存一致性的 HiFi 5s 對稱多核處理器

Tensilica 緩存一致性 HiFi 5s SMP 專為高性能、低功耗音頻應(yīng)用而優(yōu)化設(shè)計(jì)，支持從雙核擴(kuò)展到八核，并集成了中斷分發(fā)器和跨核調(diào)試能力等集群特性。應(yīng)用開發(fā)由 Zephyr 和 FreeRTOS 這兩個(gè)流行的開源多核實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）提供支持。Cadence 自有 RTOS XOS 的多核支持計(jì)劃將于 2025 年晚些時(shí)候推出。

簡易軟硬件集成

客戶在指定 HiFi 5s DSP 配置和核心數(shù)量后的幾小時(shí)內(nèi)，即可從 Cadence 的 Xtensa 處理器生成器（XPG）下載多核集群，這大大簡化了硬件集成流程。設(shè)計(jì)人員還將獲得一個(gè)完整的、支持多核的軟件開發(fā)工具包（SDK）。

該多核感知 RTOS 能在各核心間分配任務(wù)并管理跨核軟件同步，減輕應(yīng)用負(fù)載。緩存一致性使得 SMP 集群中的每個(gè)核心都能獲得統(tǒng)一的存儲視圖，從而避免了非一致性多核設(shè)計(jì)中常見的碎片化問題和利用率不足的缺陷。如此一來，應(yīng)用能夠輕松根據(jù)核心數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)展，以滿足不同的性能需求。

客戶和合作伙伴一致看好

緩存一致性 HiFi 5s SMP

Bestechnic 總經(jīng)理趙國光表示：“無論是小型耳塞、無線耳機(jī)還是智能音箱，如今的消費(fèi)者追求高度沉浸式的音頻體驗(yàn)。要滿足如此廣泛的產(chǎn)品和用例，需要一個(gè)易于編程的可擴(kuò)展音頻計(jì)算平臺。Tensilica HiFi 5s SMP 出色地滿足了這些需求，同時(shí)還能最大限度地提高資源利用率，從而能夠?qū)⒏咝詢r(jià)比的產(chǎn)品及時(shí)推向市場?！?/p>

“汽車信息娛樂市場瞬息萬變，每一輪更新都要推出新功能，因此快速上市至關(guān)重要。在這個(gè)高度動態(tài)化的市場中，高效快速地開發(fā)和部署復(fù)雜音頻軟件是成功的關(guān)鍵?！盌ashchip 公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家繆海波說道，“緩存一致性多核 HiFi 5s SMP 提供了前所未有的可擴(kuò)展性和適應(yīng)性，同時(shí)大大簡化了軟件開發(fā)難度，使 OEM 能夠及時(shí)為消費(fèi)者提供高度沉浸式的車內(nèi)音頻體驗(yàn)。”

杜比實(shí)驗(yàn)室副總裁兼消費(fèi)娛樂事業(yè)部總經(jīng)理 Mahesh Balakrishnan表示：“從影院到家庭、從手機(jī)到現(xiàn)在的汽車，享受杜比全景聲（Dolby Atmos）體驗(yàn)從未如此輕松。我們?yōu)橄M(fèi)者帶來創(chuàng)新音頻體驗(yàn)的能力建立在與 Cadence 等合作伙伴的深入?yún)f(xié)作之上。我們非常高興地慶祝這項(xiàng)最新創(chuàng)新，它將為原始設(shè)備制造商（OEM）提供更多選擇，以無縫滿足日益增長的下一代音頻需求?！?/p>

“我們很高興看到 Cadence 市場領(lǐng)先的 Tensilica HiFi DSP 持續(xù)創(chuàng)新。由我們好評如潮的 AudioWeaver 工具生成的汽車和 TWS 耳機(jī)音頻應(yīng)用，高效映射至 Tensilica 緩存一致性 HiFi 5s SMP，它提供了真正的并發(fā)處理能力以實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性能。該平臺提供的硬件緩存一致性機(jī)制幫助我們避免了基于軟件的跨核同步錯(cuò)誤，使多核軟件開發(fā)變得輕而易舉。”長期與 Cadence 合作的DSP Concepts 公司首席技術(shù)官 Paul Beckman表示，“使用 AudioWeaver，OEM 現(xiàn)在可以及時(shí)在緩存一致性 HiFi 5s SMP 平臺上實(shí)現(xiàn)更高的性能配置，并確保每個(gè)多核配置對可用總內(nèi)存和周期的利用率達(dá)到最大化?！?/p>

讓客戶與合作伙伴雙雙獲益

統(tǒng)一的資源視圖簡化了合作伙伴軟件的集成，該視圖允許將可用的 DSP 周期和總可用內(nèi)存信息開放給客戶的代碼。通過硬件管理緩存一致性，消除了跨核相關(guān)的軟件同步錯(cuò)誤，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量并減少了退貨。經(jīng)過高度調(diào)優(yōu)的 SMP 架構(gòu)使音頻應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)接近理論最大值的性能，并與核心數(shù)量相匹配。適應(yīng)應(yīng)用變更也得到極大促進(jìn)，縮短了軟件開發(fā)的總體完成時(shí)間。

“隨著音頻設(shè)備日益復(fù)雜，如何管理復(fù)雜軟件并充分發(fā)揮多 DSP 計(jì)算平臺的潛力是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，”Cadence 芯片解決方案事業(yè)部 Tensilica 產(chǎn)品高級市場總監(jiān) Chris Jones說道，“編程便捷性和軟件可靠性對于幫助客戶獲得競爭優(yōu)勢愈發(fā)關(guān)鍵。我們新推出了可配置的 Tensilica 緩存一致性 HiFi 5s SMP 解決方案，讓客戶能夠高效擴(kuò)展音頻產(chǎn)品，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的資源利用率并加速產(chǎn)品上市。”

依托 Xtensa 平臺業(yè)界領(lǐng)先的指令集可擴(kuò)展性，客戶可以增強(qiáng) HiFi 5s ISA 以優(yōu)化自己的應(yīng)用。Xtensa SDK 包含 SystemC 模型，用于加速軟件開發(fā)進(jìn)程。Cadence 及其強(qiáng)大的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)（涵蓋 200 多家合作伙伴）提供眾多 HiFi 優(yōu)化軟件包和音頻/聲音/語音編解碼器，幫助客戶迅速為每個(gè)產(chǎn)品 SKU 提供正確的功能集。

產(chǎn)品供應(yīng)

緩存一致性 HiFi 5s SMP 已被早期客戶采用，現(xiàn)正式上市。客戶可通過 SDK 提供的多核示例快速上手。