在傳統(tǒng)的X86技術(shù)架構(gòu)中，CPU可以處理大部分的功能要求，CPU設(shè)計(jì)的目的是支持標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)處理能力，對(duì)高并發(fā)處理，大數(shù)據(jù)計(jì)算和媒體數(shù)據(jù)的計(jì)算相對(duì)比較弱。GPU的技術(shù)架構(gòu)為媒體計(jì)算服務(wù)帶來(lái)了一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，通過GPU的計(jì)算能力可以極大提升對(duì)媒體處理的能力。

　　在Ribbon提出的SBC解決方案中，針對(duì)編碼轉(zhuǎn)換能力的支持中，CPU負(fù)責(zé)信令處理，媒體數(shù)據(jù)的處理，GPU媒體編碼轉(zhuǎn)換。這種設(shè)計(jì)方式可以完美實(shí)現(xiàn)在物理服務(wù)器設(shè)備的部署，也可以非常方便地支持基于云部署方式的語(yǔ)音編碼轉(zhuǎn)換能力。

　　ribbon建議的部署方式中通過CPU+GPU的實(shí)現(xiàn)方式，CPU負(fù)責(zé)SIP/H323等信令，會(huì)話管理，會(huì)話安全，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)處理，協(xié)議之間的兼容性切換處理，媒體安全處理。因?yàn)? 因?yàn)镃PU的天然屬性，如果讓CPU繼續(xù)承擔(dān)編碼轉(zhuǎn)換的能力，CPU的技術(shù)設(shè)計(jì)架構(gòu)很難多大并發(fā)支持的很好，也不能很好支持編碼轉(zhuǎn)換的大并發(fā)處理。在最新的實(shí)現(xiàn)方式中，CPU仍然承擔(dān)信令，會(huì)話管理，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)工作，但是GPU承擔(dān)媒體編碼的處理。通過GPU對(duì)媒體轉(zhuǎn)換的處理是相對(duì)比較好的設(shè)計(jì)架構(gòu)，同時(shí)也提升了編碼轉(zhuǎn)換的能力。因此，GPU的SBC（GPU 會(huì)話邊界控制器）是一個(gè)比較好的設(shè)計(jì)架構(gòu)。通過GPU SBC的設(shè)計(jì)架構(gòu)根據(jù)系統(tǒng)資源配置可以實(shí)現(xiàn)兼顧編碼轉(zhuǎn)換的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)會(huì)話能力的支持，可以拓展服務(wù)從幾千到幾萬(wàn)路，十幾萬(wàn)路一直到百萬(wàn)級(jí)的處理。

　　基于CPU-SBC vs GPU SBC

　　不同解決方案的部署需要進(jìn)行測(cè)試。在編碼轉(zhuǎn)換測(cè)試指標(biāo)中，用戶非常關(guān)注編碼處理的可拓展性，語(yǔ)音質(zhì)量以及每個(gè)編碼轉(zhuǎn)換通道的處理成本。通過GPU SBC和CPU SBC的測(cè)試評(píng)價(jià)，基于GPU的SBC在各個(gè)指標(biāo)中都優(yōu)于基于CPU的SBC性能指標(biāo)。ribbon通過測(cè)試實(shí)驗(yàn)證明：

　　可拓展性方面，通過多種語(yǔ)音編碼之間的轉(zhuǎn)換，包括：G.711 和 G.722, G.729, AMR-NB, AMR-WB 和 EVRC codecs，使用GPU SBC的技術(shù)架構(gòu)中，提升了400%到1300%的性能。在Ribbon SBC實(shí)驗(yàn)室的獨(dú)立測(cè)試中，使用各種編碼轉(zhuǎn)換進(jìn)行不同的編碼轉(zhuǎn)換的話，從整體性能來(lái)看，使用GPU SBC可以獲得425%到1100%的拓展性能提升。

　　兩種技術(shù)架構(gòu)針對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量的影響中，因?yàn)镃PU是基于fixed-point 計(jì)算，GPU是基于floating-point計(jì)算，因?yàn)橛?jì)算方式的不同，SBC需要根據(jù)兩種計(jì)算方式對(duì)其語(yǔ)音質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。在VQA測(cè)試中，SBC實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)表明，在語(yǔ)音質(zhì)量方面，GPU比CPU處理方式的語(yǔ)音質(zhì)量稍微好一點(diǎn)（使用GPU提示了1-5%），沒有很大的差別。

　　在兩種平臺(tái)架構(gòu)中，針對(duì)每個(gè)編碼轉(zhuǎn)換通道的成本計(jì)算中，主要考慮了其軟硬件的耗電成本。在帶GPU的環(huán)境中，從整體環(huán)境測(cè)試中，通過各種編碼轉(zhuǎn)換組合方式的測(cè)試，實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，其整體成本消耗相對(duì)比較低。在節(jié)電性能測(cè)試中，針對(duì)一個(gè)轉(zhuǎn)換會(huì)話測(cè)試中，GPU的SBC比CPU的SBC更節(jié)省電能，其指標(biāo)提升從54% 到456%不等。如果隨著編碼轉(zhuǎn)換的支持的處理能力不斷增加的話，GPU的單媒體轉(zhuǎn)換通道的成本會(huì)大幅下降。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過GPU 的SBC技術(shù)架構(gòu)更好地實(shí)現(xiàn)了高并發(fā)情況下媒體轉(zhuǎn)換成本的下降。具有非常高的性價(jià)比。

　　在語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，特別是基于云平臺(tái)的SBC部署環(huán)境中，編碼轉(zhuǎn)換的功能是其非常核心功能之一。編碼轉(zhuǎn)換的性能決定了VoIP網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和其質(zhì)量。核心處理器的使用可以增加其處理性能，并且決定了部署的成本。通過CPU技術(shù)架構(gòu)和GPU SBC技術(shù)架構(gòu)的對(duì)比試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)，基于GPU 處理器的SBC和CPU技術(shù)架構(gòu)的SBC相比，具有更好的可拓展性，比較好的語(yǔ)音質(zhì)量和相對(duì)非常低的處理成本，因此，GPU的SBC比CPU技術(shù)架構(gòu)的SBC對(duì)物理硬件成本和云平臺(tái)部署的SBC具有更好的支持，具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　參考資料：

　　https://ribboncommunications.com/

　　www.hiastar.com

　　www.freepbx.org.cn