作者：牟濤， XMOS亞太區(qū)市場和銷售負責人
XMOS推出的基于其第三代xcore架構的xcore.ai系列可編程SoC芯片，在一顆器件里面集成了邊緣AI、DSP、控制單元和I/O等功能，因而可以針對應用利用軟件將其定義為不同的器件系統(tǒng)，在保持靈活性和可編程性的同時提供優(yōu)異的性能，從而可以有更快的速度和更低的成本完成全新器件系統(tǒng)的開發(fā)。
本文將介紹如何利用xcore.ai芯片開發(fā)DSP系統(tǒng)，并以XMOS與DSP Concepts近期宣布的合作協(xié)議為例，展示音頻開發(fā)人員如何將 XMOS 的高度確定性、低延遲的 xcore.ai 平臺與 DSP Concepts 的 Audio Weaver 軟件相結合，使用戶能夠利用多核架構并采用圖形化方式去設計和調(diào)試音頻和語音解決方案。
靈活地構建DSP系統(tǒng)
xcore 能夠以最低的系統(tǒng)物料清單成本來構建整個 DSP 系統(tǒng)，可支持包括定點和浮點格式的主要DSP工作負載。xcore平臺的靈活性還使解決方案能夠集成其他關鍵組件，例如 IO 協(xié)議、控制算法甚至人工智能組件。xcore 的獨特之處在于，整個 DSP 系統(tǒng)可以僅使用軟件構建。
獨特的硬件可編程性
憑借其獨特的多線程、多核微架構，xcore.ai 提供了世界領先的具有可預測性的可編程能力，這對于需要極高實時性的 DSP 應用來說至關重要。xcore 的獨特架構可確保系統(tǒng)的不同部分互不干擾，從而提供 DSP 系統(tǒng)(尤其是支持多采樣率的系統(tǒng))所需的穩(wěn)健性、低延遲和可確保的執(zhí)行時間。
提供豐富的功能
xcore.ai是一種獨特的可編程處理器陣列——每個xcore.ai具有16個硬件線程(HART)，它們分屬2個獨立多線程處理器“單元”，其中每個單元配備512kB的SRAM存儲空間，以及一個能夠完成高效塊浮點運算的整數(shù)矢量單元，使每個 HART 都能執(zhí)行一套通用的控制、DSP、AI 和 IO 指令。強大的處理器間專用通信鏈路可在任意數(shù)量的xcore.ai芯片之間進行高速通信，并將這些器件變成一顆更大的器件。所有這一切都在同一個、同質(zhì)和強大的開發(fā)環(huán)境中實現(xiàn)。
嵌入式 DSP
xcore.ai提供的多線程簡化了將具有硬件實時特性的DSP功能集成到單芯片嵌入式解決方案中的過程。
除了提供基本的DSP構建模塊庫，XMOS 還提供了一整套高級功能，例如 PDM 接口、聲學回聲消除、噪聲抑制、異步采樣率轉換、自動增益控制等。這些功能被封裝為參考應用，可以隨時進行修改和擴展，以滿足特定應用獨特的系統(tǒng)功能和接口要求，所有這些功能都被集成在一個高性價比的器件中。
主頻為800MHz的xcore.ai的高性能
● 800 MFLOPS的持續(xù)處理能力
● 1,600 MFLOPS的峰值處理能力
● 98,561 FFT/s
● 11,300浮點FFT/s
● 1,024-Pt復雜 FFT(Radix 2)/s
