通過利用現(xiàn)代處理器架構(gòu)的并行性提高SDR的性能

軟件定義無線電 （SDR） 將是各種移動設備的絕佳選擇，如果它不是那么耗電的話。SDR 可以安裝在更節(jié)能的芯片組中嗎？這是重新考慮架構(gòu)以適應低功耗實現(xiàn)的案例。

對于許多已經(jīng)在使用 SDR 實施的公司來說，使用匯編代碼在低級別對處理器進行編程已被證明對于實現(xiàn)所需的性能水平至關重要。但是，使用匯編編程有兩個主要影響：

1. 為一個處理器編寫的代碼在沒有完全重寫的情況下不能輕易地轉(zhuǎn)移到同一處理器的另一個或未來幾代。即使使用交叉匯編器也會導致翻譯性能不佳。這對大型軟件組件的可移植性有重大影響，導致成本和競爭力問題。

2. 這些匯編代碼程序的創(chuàng)建需要大量的專家工程時間，并且對正在實施的處理器和算法都有深入的了解。這反過來又使該方法既昂貴又耗時，從而延遲了上市時間。

只有解決了可移植性和可編程性問題，MVR 才能在商業(yè)上運行。新興的優(yōu)化技術，包括 Sigmatix 的新技術，包括在其 MVR 基帶平臺中（如圖 2 所示），以高性能方式打開了高級語言的使用。該技術利用對通常與綜合技術相關的處理器硬件的理解，并將此信息用于并行化算法并將算法緊密映射到處理器架構(gòu)上。使用 C++ 模板系統(tǒng)將算法描述編碼為可以利用處理器提供的功能的形式，從而實現(xiàn)高性能的可移植性。

圖 2： Sigmatix 的 MVR 基帶平臺支持實現(xiàn)更高性能和可移植性的方法。

在這種方法中，協(xié)議或基帶設計工程師可以使用 C 代碼來描述他們的算法元素，而無需考慮處理器架構(gòu)。處理器工程師推動模板的構(gòu)建，這些模板在處理器上提供原始數(shù)據(jù)，并酌情利用部分或全部隨附的編譯器技術。優(yōu)化器結(jié)合了這兩個代碼庫，修改輸入代碼以充分利用目標處理器架構(gòu)來生成原始匯編代碼或包含內(nèi)在函數(shù)的已處理 C 代碼，以指導進一步的編譯步驟。然后針對處理器的周期近似模型運行二進制代碼，并執(zhí)行分析以檢查可能導致代碼庫改進的常見性能問題。

下一代 MVR

SDR 已被證明對軍事和商業(yè)無線基帶實施很有價值，因為它的使用提供了更高的易用性、多模應用和控制多功能性。然而，與定制硬件相比，它的低性能水平阻礙了其在商用蜂窩手機等功率敏感應用中的普及。此外，高性能匯編代碼實現(xiàn)缺乏可編程性和可移植性，這有損于它在更通用的基礎設施應用程序中的使用。

MVR 通過利用現(xiàn)代處理器架構(gòu)提供的多維并行性來解決這個問題，從而在不降低基于軟件的設備的積極優(yōu)勢的情況下推動性能提升一個數(shù)量級。通過利用一種以便攜和可編程方式保持性能的方法，MVR 代表了下一代基帶設計的未來。

作者：Dave Kelf，Phil Moorby

審核編輯：郭婷