Synopsys全新IP子系统加速物联网设备的数据融合处理

2月3日消息，新思科技日前宣布：推出全新的智能数据融合IP子系统DesignWare Smart Data Fusion IP Subsystem，这是一款集成化的、预先验证过的硬件和软件IP产品，专门针对高效DSP性能和超低能耗进行了优化。这种Smart Data Fusion IP Subsystem提供了可选的DesignWare ARC EM DSP处理器，包括最新的、支持XY存储器的EM9D和EM11D内核，从而提升信号处理性能。内置的一个微型DMA控制器实现了系统级能耗的最小化，它支持处理器在处于几种可编程的休眠模式之一时仍进行数据传输。集成的外设、存储器、硬件加速器和软件DSP函数为物联网应用中的常规处理任务提供所需的执行效率，这些任务包括持续运行的传感器融合、语音和图像检测以及音频回放等等。

“物联网边界设备越来越需要将低功耗感知能力与高性能处理结合在一起，”瑞萨电子株式会社核心技术事业部副总裁Tadaaki Yamauchi表示。“通过我们合作的示范平台，利用先进的40nm嵌入式闪存技术，瑞萨和Synopsys展示了设计人员如何能够利用互补技术，如Synopsys的DesignWare Smart Data Fusion IP Subsystem，以及瑞萨的创新性的、高速嵌入式闪存控制器IP，来在较短的时间内开发高性能且成本优化的物联网子系统。”

该DesignWare Smart Data Fusion IP的设计目的在于，以最低功耗处理来自大量数字和模拟传感器的数据，卸载主处理器的工作负担，以及对传感器数据实现更高效的处理。这种完全可配置的IP子系统包括一个ARC EM5D、EM7D、EM9D或EM11D处理器。该系列低功耗内核结合了RISC和DSP处理，并包括对XY存储器组的支持以实现一种持续的吞吐量，即每个时钟周期处理一个32×32 MAC操作（或两个16×16 MAC操作）。额外的信号处理带宽已经过优化，以管理先进的传感器融合算法所需要的大量数据处理，并提升了包括MP3、SBC、OPUS和AAC LC在内的一系列音频格式的处理效率。例如，在40nm低功耗工艺中，通过ARC处理器来执行诸如蓝牙低复杂度子带编码（SBC）等编解码任务时，需要的功耗低于40微瓦，同时频率比竞争性处理器产品低25%以上。

该子系统的内置微型DMA控制器在处理器处于休眠状态时，仍支持存储器和外设的访问，它与传统的、基于总线的DMA实现方式相比，提供了快4倍的访问时间。此外，子系统包含高度优化的I/O外设，包括多个SPI、I2C和模拟数字转换器接口，进一步减少了门的数量并降低了能耗，同时减少了工程工作量。

为了简化软件开发，该子系统包括各种软件驱动程序和一个由现成可用的DSP函数组成的、品种丰富的函数库，包括支持滤波、相关器、矩阵/向量、抽取/内插以及其他复杂的数学运算等。通过使用原生的DSP处理器指令和紧密耦合的硬件加速器，设计人员可以用硬件的方式实现这些专门面向传感器的DSP函数，从而提升性能效率并降低功耗。该子系统可由商用软件来支持，这些软件覆盖了一系列物联网功能特性，包括语音识别、语音控制、动作感知以及音频后处理和回放。此外，Synopsys的开放软件平台embARC Open Software Platform支持软件开发人员在线获得一整套免费且开源的软件，从而加速子系统的代码开发。

“先进的传感器融合应用要求高集成度以及最低的功耗和最小的面积，”Synopsys IP和原型营销副总裁John Koeter说道。“全新的DesignWare Smart Data Fusion IP Subsystem为设计人员提供了一种预先验证过的硬件/软件解决方案；该解决方案为设计人员提供了管理特别任务时所需的DSP功能，同时还能满足系统功耗预算，这些任务例如处理传感器信息、识别声音和音频回放等。通过提供一个完整的、预先集成好的IP子系统，我们使设计人员能够快速地将这一关键功能整合到他们的物联网设备中，同时显著地降低风险并减少工作量。”

亮点：

集成化的、预先验证过的IP子系统包括可支持高效DSP性能的最新低功耗DesignWare ARC EM9D和EM11D处理器

通过在处理器处于休眠模式时实现数据传输，内置的微型DMA控制器提供了4倍速的访问时间和更低的系统级能耗

和分立解决方案相比，紧密耦合的存储器、外设和硬件加速器将功耗降低高达85%

软件驱动程序和一个品种丰富的DSP函数库加快了应用软件开发，DSP函数库包括快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT）、离散余弦变换（Discrete Cosine Transform，DCT）、有限脉冲响应（Finite Impulse Response，FIR）滤波器和无限脉冲响应（Infinite Impulse Response，IIR）滤波器等函数

全新的IP产品扩展了Synopsys专为物联网应用而优化的“Smart”子系统系列