Как решить, на какой платформе лучше всего осуществлять обработку звука в реальном времени?

При разработке продуктов я делаю все свои алгоритмы в Matlab. Обычно они довольно просты: фильтр БИХ или КИХ, или два, пара БПФ и т. Д. Когда приходит время переместить его во встроенную среду, мне всегда трудно решить, на какой платформе его запускать. Я обычно думаю об этих (широких) платформах:

Ядро DSP
FPGA
микроконтроллер
РУКА

Какие факторы я должен учитывать при попытке принять это решение?

arm dsp-core hardware

— Kellenjb
источник

Почему вы отличаете «ARM» от «микроконтроллера»? Пытаетесь классифицировать части TI DSP + ARM? Вы пытаетесь отделить маломощные мелочи от больших микропроцессоров? (В этом последнем случае вы, вероятно, должны включить MIPS и 32-разрядные ядра, зависящие от производителя)

— Кевин Вермеер

Когда я думаю о микроконтроллере, я думаю о PIC, Atmel и т. Д., Но я полагаю, что ARM также может подойти под это. Я не пытался сказать, что это были все варианты, просто спрашивал, какие факторы следует учитывать.

— Kellenjb

Что вы определяете "лучший"? Вы ограничены властью? Стоимость? Простота программирования? Гибкость?

— Оливер Чарльзуорт

@ Оли Вот и весь вопрос, какие факторы нужно учитывать при попытке решить.

— Kellenjb

@Kellen: На данный момент этот вопрос немного похож на «Как решить, какой автомобиль лучше?», Без каких-либо дополнительных ограничений.

— Оливер Чарльзуорт

Ответы:

Если вы придерживаетесь «стандартных алгоритмов», таких как IIR, FIR, radix-2 или 4 FFT (т. Е. Вещи, которые хорошо соответствуют архитектурам DSP без большого потока управления), вы можете попробовать это:

Подсчитайте, сколько «умножить накоплений» вам нужно в секунду во всех ваших алгоритмах.

<10 миллионов, вы, вероятно, можете получить быстрый микроконтроллер для выполнения работы (или даже медленный, если вы <1M)
<100M - легкая территория DSP
<1G, вероятно, будет выполнимой территорией быстрого DSP
1G-10G - это то место, где происходит переход между DSP и FPGA
> 10G - это несколько DSP или FPGA

— Мартин Томпсон
источник

На самом деле это очень хороший список для справки!

— Kellenjb

Только не забывайте умножать на 10 раз каждые пару лет или около того :)

— Мартин Томпсон

Можете ли вы привести пример «быстрого микроконтроллера»?

— эндолит

@endolith: нет никакой вероятности того, что это будет актуально в следующий раз, когда мы посмотрим :) В начале 2014 года, может быть, что-то вроде LPC1768 (который работает на частоте 100 МГц - немного увеличивая его для 10MMACS, я думаю)

— Мартин Томпсон,

@MartinThompson: библиотека DSP для LPC1700 говорит, что Cortex-M3 «умножает накопление с 2 циклами (32x32) +32 -> 32 со знаком», то есть 50 MMAC?

— эндолит

Насколько я знаю, ARM следует считать архитектурой, а не платформой. Однако вопрос весьма актуален относительно того, какую платформу использовать для обработки сигнала RT (в данном случае аудио).

Вы можете начать задавать следующие вопросы, не в строгом порядке:

Сколько у меня есть времени для реализации?
Каковы мои ограничения по мощности?
Какие математические операции мне нужны? Возможно, вам потребуется параллельное использование большого количества множителей и, следовательно, ограничение вашего выбора.
Сколько памяти мне нужно? (большинство MCU ограничены)
[Важно] Какова моя частота работы? Сколько я могу выжать в течение периода выборки, поддерживая низкую рабочую частоту?
Какие библиотеки доступны для моего выбора реализации?

Я бы начал с рассмотрения алгоритма в первую очередь. Если, например, вам нужно много операций FFT и MAC, вы, вероятно, можете исключить большинство микроконтроллеров и сосредоточиться больше на ядрах DSP. Имейте в виду, что есть MCU со встроенными ядрами DSP.

Еще одним важным фактором будет ваша способность и опыт в области реализации. Большинство людей уклоняются от FPGA, потому что вы должны использовать HDL для реализации. Еще одна причина избегать FPGA - это требования к питанию.

— anasimtiaz
источник

Имея только ту информацию, которую вы предоставляете, вы, вероятно, выбираете ARM (простые IIR и FIR), но следует учитывать и другие факторы, такие как требования к питанию, требования к IO, дополнительные функции, которые вы ожидаете реализовать: сколько времени вы бы сэкономили, если бы это устройство было сетевое подключение и API для изменения параметров DSP в поле?

Рассматривали ли вы возможность расширения своего ассортимента до смартфонов или компактных компьютеров, таких как Beagle Board? Вы можете понять, что обработка сигналов - это лишь малая часть всей проблемы, которую вы решаете.

— Аурелио
источник