차세대 차량을 위한 자동차 오디오 및 라디오 프로세싱 통합 기술

본 발표는 차량용 인포테인먼트 아키텍처를 위해 아날로그 방송 수신 기능과 하드웨어 가속 오디오 프로세싱을 결합한 SAF9800 통합 프로세서의 세부 사항을 다룬다. 이 시스템은 글로벌 자동차 플랫폼 전반에서 신호 처리 기능을 통합함으로써 소프트웨어 정의 차량으로의 전환을 지원한다.

방송 및 디지털 신호 처리의 단일 칩 통합
자동차 전자 아키텍처는 파편화된 하드웨어 중심 컨트롤러에서 중앙 집중식 소프트웨어 정의 플랫폼으로 전환하고 있다. SAF9800은 AM 및 FM 아날로그 라디오 수신 기능과 고성능 오디오 신호 처리를 단일 실리콘 장치로 통합한다. 기존에 별도의 무선 주파수 튜너와 이산형 디지털 신호 프로세서가 필요했던 기능 블록을 통합함으로써, 자동차 제조업체는 차량 등급 전반에 걸쳐 부품 수, 인쇄 회로 기판 면적, 배선 복잡성을 줄일 수 있다.

신경망 프로세싱 및 고성능 DSP 하드웨어
이 프로세서는 전용 신경망 프로세싱 엔진을 갖춘 HiFi 5 오디오 DSP와 하드웨어 기반 바이쿼드 가속기를 통합한다. 이러한 구성을 통해 이전 NXP 프로세서 세대 대비 10배 이상의 오디오 프로세싱 성능을 제공한다. 통합 컴퓨팅 아키텍처는 머신러닝 모델을 기반으로 하는 실시간 음향원 분리 기능을 지원한다. 고정된 디지털 필터에 의존하는 대신, 이 시스템은 다중 마이크 실내 데이터를 처리하여 운전자 음성 명령, 긴급 사이렌, 차량 기계 소음을 포함한 주요 음향 신호를 주변 실내 소음 간섭으로부터 분리한다.

전동화에 따른 과제 및 신호 간섭 완화
전기차의 고전압 전력 전자 장치와 트랙션 인버터는 AM 주파수 대역에 전자기 간섭을 유발한다. 복잡한 하드웨어 필터링 없이도 아날로그 수신 품질을 유지하기 위해, 이 프로세서는 EVAM-lite AM 노이즈 제거 기술을 포함한 전문 신호 처리 알고리즘을 구현한다. 이러한 간섭 완화 조치는 소프트웨어 계층에서 RF 간섭을 해결하여 자동차 제조업체가 국가별 방송 라디오 접근 규제 요구사항을 충족하도록 돕는다. NXP Semiconductors의 인포테인먼트 및 오디오 시스템 제품군 수석 부사장 겸 총괄 매니저인 존 반 덴 브라크(John van den Braak)는 단일 칩에 방송 라디오와 디지털 오디오, 인공지능 프로세싱을 통합함으로써 제조업체가 RF 및 오디오 요구사항을 충족하는 동시에 장기적인 차량 수명 주기 동안 소프트웨어 기반 업그레이드를 구현할 수 있다고 밝혔다.

추가 맥락
본 섹션은 원래 제품 발표에 포함되지 않은 기술 사양 및 경쟁 벤치마킹을 상세히 다룹니다.

현대적 콕핏 아키텍처에서 자동차 시스템은 일반적으로 이산형 라디오 튜너와 결합된 전용 오디오 DSP를 선택하거나, 소프트웨어로 신호 필터링을 처리하는 중앙 집중식 콕핏 시스템온칩(SoC)을 활용한다. 독립형 오디오 DSP 및 별도의 튜너 IC를 사용하는 이산형 부품 토폴로지는 낮은 지연 시간과 높은 RF 격리 성능을 제공하지만, 더 넓은 기판 면적과 A2B 또는 PCIe와 같은 인터페이스를 통한 복잡한 칩 간 버스 통신을 요구한다. 반대로 주요 애플리케이션 프로세서에서 라디오 소프트웨어 스택을 직접 실행하면 시스템 호스트 부하가 증가한다. SAF9800은 전용 라디오 및 오디오 코프로세서 역할을 수행하여 중앙 호스트 SoC로부터 실시간 신경망 추론, 노이즈 억제, 튜너 프로세싱 부하를 분산한다. 행렬 가속기와 함께 특화된 하드웨어 바이쿼드를 통합함으로써, 행렬 확장 기능이 부족한 일반 DSP 아키텍처에 비해 능동형 소음 제어 및 음성 추출 작업 지속 시 작동 지연 시간과 전력 소비를 줄인다.

Evgeny Churilov 편집, Induportals Media - AI에 의해 각색됨.

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