Audio Prozessor

Der Prozessor für digitale Lautsprecher ist ein vielseitig einsetzbares System-on-Chip Design, das für die digitale Audioverarbeitung in modernen Technik-Gadgets optimiert ist.

Moderne Technik-Gadgets wie kabellose Lautsprecher sollen kostengünstig, klein und energiesparend sein, um einen möglichst langen Batteriebetrieb zu gewährleisten. Gleichzeitig fordert ein zufriedener Benutzerer eine ausgezeichnete Tonqualität, welche je nach Situation verschiedenste Anforderungen an die digitale Bearbeitung des Audiosignals stellen kann. Da auf dem Markt verfügbare Elektronikkomponenten nicht all diese Anforderungen gleichzeitig erfüllen können, müssen für ein erfolgreiches Produkt spezifische Komponenten entwickelt werden. Dabei werden keine neuen Prozessoren erfunden, aber bestehende Prozessorkerne um anwendungsspezifische Funktionen erweitert.

Für einen digitalen Lautsprecher-Prozessor wurde ein kompletes System-on-Chip (SoC) Design entwickelt, für welches ein quelloffener SPARCv8 Prozessor mit einem arithmetischen Coprozssor erweitert wurde, der die effiziente Implementation von Audio-Algorithmen erlaubt. Die Design Ziele waren ein möglichst geringer Resourcenverbrauch sowie der Durchsatz von einer Multiply-Accumulate (MAC) Instruktion pro Zyklus.

Um die Ausführungszeit einer typischen Filteranwendung im Audiobereich weiter zu reduzieren, erlaubt die entwickelte Architektur den direkten Zugriff auf den Chipspeicher. Da hiermit zeitintensive Speicher-Register Instruktionen (Load und Store) wegfallen, kann die Ausführzeit gegenüber eines Standard Register-Register Prozessors um den Faktor 3 verkürzt werden.

Periphere Schnittstellen wie I2S machen das System zu einer vollständigen Hardware Platform für die digitale Audioverarbeitung in modernen Eingebetteten Systemen.