Доступен Sound Open Firmware 2.2, набор открытых прошивок к DSP-чипам

Опубликован выпуск проекта Sound Open Firmware 2.2 (SOF), изначально созданного компанией Intel для ухода от практики поставки закрытых прошивок для DSP-чипов, связанных с обработкой звука. Впоследствии проект был переведён под крыло организации Linux Foundation и теперь разрабатывается с привлечением сообщества и при участии компаний AMD, Google и NXP. Проектом развивается SDK для упрощения разработки прошивок, звуковой драйвер для ядра Linux и набор готовых прошивок для различных DSP-чипов, для которых в том числе формируются бинарные сборки, заверенные цифровой подписью. Код прошивок написан на языке Си с ассемблерными вставками и распространяется под лицензией BSD.

Grazie alla sua struttura modulare, Sound Open Firmware può essere portato su diverse architetture DSP e piattaforme hardware. Ad esempio, tra le piattaforme supportate figurano vari chip Intel (Broadwell, Icelake, Tigerlake, Alderlake, ecc.), Mediatek (mt8195), NXP (i.MX8*) e AMD (Renoir), dotati di DSP basati su architetture Xtensa HiFi 2, 3 e 4. Durante il processo di sviluppo, può essere utilizzato un emulatore speciale o QEMU. L'uso di firmware open source per DSP consente di risolvere e diagnosticare rapidamente i problemi del firmware, oltre a offrire agli utenti la possibilità di adattare il firmware alle proprie esigenze, apportare ottimizzazioni specifiche e creare versioni leggere del firmware che contengano solo le funzionalità necessarie al prodotto.

Il progetto fornisce un framework per lo sviluppo, l'ottimizzazione e il collaudo di soluzioni legate all'elaborazione audio, oltre alla creazione di driver e software per interagire con DSP. Comprende implementazioni di firmware, strumenti per il collaudo del firmware, utility per la conversione di file ELF in immagini di firmware pronte per l'installazione sull'hardware, strumenti di debug, un emulatore DSP, un emulatore della piattaforma host (basato su QEMU), strumenti per la tracciatura del firmware, script in MATLAB/Octave per la messa a punto dei coefficienti per i componenti audio, applicazioni per la gestione dell'interazione e dello scambio dati con il firmware, e esempi pronti di topologie per l'elaborazione audio.

Il progetto sta sviluppando anche un driver universale che può essere utilizzato con i dispositivi che impiegano firmware basati su Sound Open Firmware. Il driver è già incluso nel kernel Linux a partire dalla versione 5.2 e viene fornito con una doppia licenza — BSD e GPLv2. Il driver è responsabile del caricamento del firmware nella memoria DSP, del caricamento delle topologie audio nel DSP, dell'organizzazione del funzionamento del dispositivo audio (gestisce le chiamate alle funzioni DSP dalle applicazioni) e fornisce punti di accesso per le applicazioni ai dati audio. Inoltre, il driver fornisce un meccanismo IPC per l'interazione tra il sistema host e il DSP, e un livello per accedere alle capacità hardware del DSP attraverso un'API standard. Il DSP con firmware Sound Open Firmware appare per le applicazioni come un comune dispositivo ALSA, il cui controllo può avvenire tramite l'interfaccia software standard.

Ключевые новшества в Sound Open Firmware 2.2:

• Компонент для работы с внешними библиотеками кодеков переименован из codec_adapter в module_adapter и приведён к соответствию API модулей обработки сигналов, что позволит использовать код из Windows-обработчиков без его изменения.
• Объявлен устаревшим API Frag, отказ от которого позволил повысить производительность каждого компонента примерно на 1 MCPS (миллион тактов в секунду).
• Добавлен API Frame, выполняющий упреждающее вычисление размеров блоков для обработчиков на базе инструкций SIMD и без них. Оптимизация позволила увеличить производительность примерно на 0.25 MCPS.
• Добавлен новый модуль смешивания с поддержкой HiFi4 для сокращения или увеличения числа звуковых каналов в потоке.
• Расширены возможности использования в качестве основы прошивки окружения Zephyr RTOS вместо XTOS. Применение Zephyr позволяет значительно упростить и сократить код приложений Sound Open Firmware. В новой версии добавлена поддержка родных для Zephyr API для ведения логов и внесения задержек. В следующем выпуске ожидается полная встроенная поддержка Zephyr.
• Расширена возможность использования протокола IPC4 для захвата и воспроизведения звука на устройствах с ОС Windows (поддержка IPC4 позволяет из Windows взаимодействовать с DSP на базе прошивок Sound Open Firmware без применения специфичного драйвера).

Fonte: opennet.ru