Die Veröffentlichung von Sound Open Firmware 2.0 (SOF) wurde bekannt gegeben. Dieses Projekt wurde ursprünglich von Intel ins Leben gerufen, um die Praxis der Bereitstellung geschlossener Firmware für DSP-Chips, die mit der Audioverarbeitung verbunden sind, zu beenden. Anschließend wurde das Projekt unter das Dach der Linux Foundation gestellt und wird nun gemeinschaftlich mit Unternehmen wie AMD, Google und NXP entwickelt. Im Rahmen des Projekts wird ein SDK entwickelt, um die Erstellung von Firmware zu erleichtern, ein Audiotreiber für den Linux-Kernel sowie eine Sammlung vorgefertigter Firmwares für verschiedene DSP-Chips, für die digitale Signaturen erstellt werden. Der Firmware-Code ist in C mit Assembler-Einfügungen geschrieben und wird unter der BSD-Lizenz verbreitet.
Dank seiner modularen Struktur kann das Sound Open Firmware auf verschiedene DSP-Architekturen und Hardware-Plattformen portiert werden. Unterstützt werden beispielsweise verschiedene Intel-Chips (Broadwell, Icelake, Tigerlake, Alderlake usw.), Mediatek (mt8195), NXP (i.MX8*) und AMD (Renoir), die mit DSPs auf Basis der Xtensa HiFi 2, 3 und 4-Architekturen ausgestattet sind. Während der Entwicklung kann ein spezieller Emulator oder QEMU zum Einsatz kommen. Der Einsatz von Open-Source-Firmware für DSPs ermöglicht eine schnellere Fehlerbehebung und Diagnose von Firmware-Problemen und gibt den Nutzern die Möglichkeit, die Firmware nach ihren Anforderungen anzupassen, spezifische Optimierungen vorzunehmen und leichtgewichtige Firmware-Varianten zu erstellen, die nur die notwendige Funktionalität des Produkts enthalten.
Das Projekt stellt ein Framework zur Verfügung, das die Entwicklung, Optimierung und das Testen von Lösungen im Bereich der Audioverarbeitung unterstützt. Dazu gehört die Erstellung von Treibern und Software zur Interaktion mit DSPs. Enthalten sind Implementierungen von Firmware, Testtools für Firmware, Utilities zur Konvertierung von ELF-Dateien in installierbare Firmware-Images, Debugging-Tools, ein DSP-Emulator, ein Emulator für Host-Plattformen (basierend auf QEMU), Tools zur Firmware-Trace sowie MATLAB/Octave-Skripte für die Feinabstimmung von Koeffizienten für Audio-Komponenten. Des Weiteren werden Anwendungen zur Organisation der Interaktion und zum Datenaustausch mit der Firmware bereitgestellt sowie fertige Beispiele für Audioverarbeitungstopologien.
Das Projekt entwickelt auch einen universellen Treiber, der mit Geräten verwendet werden kann, die auf Sound Open Firmware basierende Firmware nutzen. Der Treiber ist bereits ab der Linux-Kernel-Version 5.2 Teil des Hauptkerns und wird unter dualer Lizenz — BSD und GPLv2 — angeboten. Der Treiber ist verantwortlich für das Laden der Firmware in den DSP-Speicher, das Laden von Klangtopologien in den DSP, die Organisation des Betriebs des Audiogeräts (er kümmert sich um den Zugriff auf die DSP-Funktionen aus Anwendungen) sowie die Bereitstellung von Zugriffspunkten für Anwendungen auf Audiodaten. Zudem bietet der Treiber einen IPC-Mechanismus für die Interaktion zwischen dem Host-System und dem DSP sowie eine Schicht für den Zugriff auf die Hardwarefähigkeiten des DSP über eine standardisierte API. DSP mit Sound Open Firmware Firmware sieht für Anwendungen wie ein gewöhnliches ALSA-Gerät aus, das mit der üblichen Software-Schnittstelle gesteuert werden kann.
Die wichtigsten Neuerungen in Sound Open Firmware 2.0:
- Die Leistung der Funktionen zum Kopieren von Audiodaten wurde erheblich verbessert, und die Anzahl der Speicherzugriffe wurde reduziert. In einigen Szenarien der Audioverarbeitung kann die Last um bis zu 40 % gesenkt werden, während die Klangqualität erhalten bleibt.
- Die Stabilität auf Mehrkernplattformen von Intel (cAVS) wurde erhöht, und die Unterstützung für das Starten von Handlern auf jedem DSP-Kern wurde sichergestellt.
- Für die Apollo Lake (APL) Plattform wird anstelle von XTOS die Zephyr RTOS-Umgebung als Firmware-Basis verwendet. Das Integrationsniveau des Zephyr-Betriebssystems hat für einige Intel-Plattformen ein funktionales Gleichgewicht erreicht. Der Einsatz von Zephyr vereinfacht und verkürzt den Code der Sound Open Firmware-Anwendungen erheblich.
- Die Möglichkeit zur Nutzung des IPC4-Protokolls wurde implementiert, um die grundlegende Unterstützung für die Aufnahme und Wiedergabe von Audio auf einigen Tiger Lake (TGL) Geräten unter Windows zu ermöglichen (die Unterstützung von IPC4 erlaubt es Windows, mit DSPs auf Basis der Sound Open Firmware-Firmware ohne spezifischen Treiber zu interagieren).
Quelle: opennet.ru
