對于一些流處理單元（音視頻編解碼等），需要的數(shù)據(jù)比較集中且連續(xù)。如果讓這些數(shù)據(jù)進入到Cache中，它們會把CPU需要的數(shù)據(jù)沖刷掉。而且，在較老的程序中，這些音視頻流數(shù)據(jù)不太會被CPU使用到。最早的SOC芯片中，數(shù)據(jù)流從采集接口(AD等)直接進入編解碼單元，編碼完成后通過交叉互聯(lián)總線直接送到Memory或者SD卡中存儲。后來，音視頻數(shù)據(jù)占用的帶寬變大，并且對實時性的要求更高、處理的復雜性也變高。加大輸入Buffer已經(jīng)不能解決問題了。于是有了Scratch Pad。

Scratch Pad比較簡單，直接通過DMA讀取一大段連續(xù)數(shù)據(jù)進入一整段存儲空間內(nèi)，全部處理完之后再通過DMA送回Memory中。Scratch Pad可能會分成幾個大段，每個大段至少是幾kB大小的(整頁)，不會像Cache一樣拆成128bit/256bit的小塊。Scratch Pad和Cache系統(tǒng)的互聯(lián)見下圖：

使用Scratch Pad做流處理會有很大好處：

1、數(shù)據(jù)通過DMA傳輸，不會干擾Cache。

2、數(shù)據(jù)整段存取，對于Memory的連續(xù)讀寫有好處，并且不存在大量的Cache miss。

3、每個大段帶有地址標簽，不像Cache一樣每個小條Cache行就需要帶tag，節(jié)省存儲空間。

缺點：

1、與Cache共享數(shù)據(jù)較麻煩，只能通過DMA。

2、多個加速處理單元之間搬運數(shù)據(jù)耗費時間和功耗。

3、DMA調(diào)度優(yōu)化基本只靠軟件，軟件優(yōu)化不好的話性能大幅下降。

另外八卦一句。“針對XX運算單元的DMA訪存優(yōu)化”這個題目下畢業(yè)了無數(shù)博士……

隨著應(yīng)用的變化，Scratch Pad已經(jīng)不能滿足使用需求。例如，原來拍視頻只需要簡單編碼/存儲。現(xiàn)在拍視頻需要使用CPU/AI進行物體識別、邊緣判斷；使用CPU運行拍攝程序；使用GPU/DSP進行濾鏡、光線特效處理；使用視頻編碼單元進行編碼。這種情況下，視頻數(shù)據(jù)會被多個單元使用，而且它們對時效的要求還不一樣。CPU的拍攝程序需要盡快反應(yīng)，以免用戶感覺卡頓。GPU實時濾鏡也需要在較短時間內(nèi)完成處理。AI的物體識別稍慢一些也不會有太大影響。而視頻編解碼可以在后面慢慢處理。針對這些應(yīng)用，存儲結(jié)構(gòu)也需要進行相應(yīng)的調(diào)整。

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