在设计优质音频系统时选择合适的 SoC 架构

如要将优质音频系统引入所有车型配置，需要原始设备制造商 (OEM) 找到合适的方法，通过可扩展性来降低车辆整体系统成本。例如，OEM 可以开发可重复使用的设计，采用紧凑外形以减少元件和电缆数量。

优质音频系统选择 SoC 时需要考虑三个因素：计算能力、内存集成和其他系统元件的集成。

计算能力

用于处理音频信号的常用内核有两种：

• 通用 CPU 内核，这类内核可处理连续工作负载。这些内核在编程方面具有出色的灵活性，可执行 DSP 算法，但是不具成本效益或功耗较低。通常情况下，这些内核会用在中低端音频系统中，而此类系统需要多个 CPU 内核来满足处理需求。
• 专用的低功耗 DSP 内核，这类内核能解决数百万个复杂的数学问题。这些内核可以处理来自音频、视觉、雷达和声纳传感器的实时数据，能够充分提高每个时钟周期的处理能力。与基于标量的传统 DSP 架构相比，采用基于矢量的架构的 DSP 内核具备更高的音频处理性能，同时具有出色的扩展性，在低端和高端数字放大器上均表现良好。然而，DSP 内核并不容易编程，需要熟悉 DSP 硬件功能和软件优化技术才能实现最佳性能。

内存集成

实现高吞吐量音频处理需要 DSP 内核的功能单元每个周期访问内存。在传统的 DSP 架构中，L1 缓存支持单周期内存访问，但由于成本高昂，其大小非常有限。设计人员现在正在寻找创新的 DSP 内存架构，其中单周期可访问内存大小不受 L1 内存限制。

设计师还更喜欢采用无 DDR 设计，其中 SoC 具有足够的静态随机存取存储器 (SRAM) 大小，可以满足其整个应用程序的内存需求。然而，SoC 集成的 SRAM 大小有限，因为它们成本高昂。由于基于人工智能 (AI) 的算法或高分辨率音频文件的声音合成等高级功能集对内存的需求不断增长，将整个音频应用程序装入无 DDR 的 SoC 中并不总是可行的。因此，除了 SRAM 之外，设计人员还需要具有可扩展内存选项的 SoC，例如高速低功耗双倍数据速率 (DDR) 动态 RAM。

其他系统元件的集成

除了 DSP 之外，优质音频系统还需要其他元件来满足安全要求，并与系统的其他部分进行交互。

为了符合汽车安全功能并运行汽车开放系统架构 (AUTOSAR)，微控制器必不可少。AUTOSAR 是一种开放的标准化软件架构，旨在帮助促进 DSP 与系统其余部分的集成。

硬件安全模块、加密加速和其他元件有助于满足电子安全车辆入侵保护应用 (EVITA) 标准的安全要求。

低延迟音频网络将处理汽车音频系统元件之间的音频信号的精确通信和同步。在需要额外电缆的不同技术中，以太网音频视频桥接 (AVB) 标准是理想之选，因为车辆中已经存在用于连接其他 ECU 的以太网电缆，从而简化了布线架构并降低了整体系统电缆重量和系统成本。

此外，具有可扩展 DSP 性能和内存选择的引脚兼容 SoC 可以减少优质汽车音频系统的研发投资，从而提高音频设计的效率。