關于SoC處理單元性能評估及功能劃分

信號輸入端，衛星調諧器把2.3GHz載波轉換成基帶信號，模數轉換器再將其數字化以便處理。隨后進行QPSK解調，信號完成Viterbi解碼。一個編/解碼器與該系統的模擬音頻輸入和輸出接口。一個FPGA提供接口邏輯以產生硬驅動和緊湊型閃存所需的合適信號。一個專用器件輸出NTSC視頻，這是流視頻應用的一個高級特性。

圖1無線衛星通訊接收構架圖

在SoC中劃分功能

在這個例子中，系統的核心是一個雙處理器OMAP器件通過高性能和低功耗之間的平衡，這種150MHz的OMAP器件把一個DSP內核同一個加強型ARM925TRISC處理器集成在一起。其它的特性包括一個SDRAM存儲器接口和許多外設接口，它們同外部無線電基帶處理器和外部音頻編/解碼器兼容。

因為OMAP器件設計用于同時處理多個多媒體任務，所以它很適合衛星無線電應用。一般來說，多媒體功能豐富的器件由許多音頻和視頻壓縮/解壓算法組成，它們需要廣泛的數學運算。對這些運算來說，OMAP上的DSP比RISC更適合。比較這兩種處理器的標準測試程序有很多種，從一個算法到另一個算法變化很大，但平均而言，RISC完成相同信號處理運算的周期數是DSP的三倍。由于RISC管理系統控制和數據任務一般比DSP更有效率，因此這兩種處理器的功能可以互補。

該DSP完成的主要信號處理任務之一是：在衛星信號阻斷因而系統切換到地面廣播時，對輸入進行OFDM解調。OFDM解調器需要運行FFT和反FFT算法，這對運算密集型的DSP來說很合適。該DSP還解壓傳輸來的PAC編碼信號，而ARM內核則對PAC數據進行解密。該DSP的其它功能包括為采用MP3或MPEG-1和layer3的存儲設備編碼數據，為采用MP3的播放功能解碼數據。

該ARM內核管理來自調諧器和/或數據存儲器件的流數據。它還完成語音合成、語音識別和控制/命令任務，并顯示表明氣象信息和駕駛方向的位圖。通過恰當地平衡各種處理負載，一個基于雙內核OMAP處理器的衛星無線電設計只占用該處理器可用處理資源的一小部分，因而為實現增強的多媒體功能留有余地2004-6-28，如虛擬3D音效、噪音消除等。表2顯示了這種系統劃分，它表明了每個功能所用的處理單元類型。

表2系統劃分

衛星無線電接收器這個例子說明了在一個現有SoC器件上不同處理器單元之間劃分任務的好處。專門為這個應用研制SoC的設計人員也可以采用前面討論的步驟來明確劃分其它的處理功能，如Viterbi處理和音頻編解碼器，它們可以經濟地集成在該SoC之內。NTSC視頻解碼和其它高級特性無疑也可以考慮，因為該設計的壽命期有可能貫穿許多接收器產品。除了系統級集成帶來器件減少的明顯優點之外，采用單一的SoC平臺還為開發人員在軟件方面的投資帶來了極大益處，因為在整個產品線的壽命期內只需要很少的再開發工作。

本文小結

帶有多個處理單元的SoC器件目前是產品設計鏈上的重要一環，尤其是對需要高度集成的便攜式系統，它們靠該器件提供混合數據和信號處理功能。將一個特定系統和一個特定SoC匹配的決策并不總是由技術因素來推動。在許多情況下，它更多地與可用的資源有關，與系統需要的靈活度有關，與如何對付新功能和新缺陷有關。開發人員應該理解所涉及處理任務之間的復雜平衡，有效掌握劃分系統功能的程序，并能夠充分利用SoC所提供的巨大能力優勢。

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