在傳統的X86技術(shù)架構中，CPU可以處理大部分的功能要求，CPU設計的目的是支持標準的業(yè)務(wù)處理能力，對高并發(fā)處理，大數據計算和媒體數據的計算相對比較弱。GPU的技術(shù)架構為媒體計算服務(wù)帶來(lái)了一個(gè)很好的機會(huì )，通過(guò)GPU的計算能力可以極大提升對媒體處理的能力。

　　在Ribbon提出的SBC解決方案中，針對編碼轉換能力的支持中，CPU負責信令處理，媒體數據的處理，GPU媒體編碼轉換。這種設計方式可以完美實(shí)現在物理服務(wù)器設備的部署，也可以非常方便地支持基于云部署方式的語(yǔ)音編碼轉換能力。

　　ribbon建議的部署方式中通過(guò)CPU+GPU的實(shí)現方式，CPU負責SIP/H323等信令，會(huì )話(huà)管理，會(huì )話(huà)安全，數據包轉發(fā)處理，協(xié)議之間的兼容性切換處理，媒體安全處理。因為, 因為CPU的天然屬性，如果讓CPU繼續承擔編碼轉換的能力，CPU的技術(shù)設計架構很難多大并發(fā)支持的很好，也不能很好支持編碼轉換的大并發(fā)處理。在最新的實(shí)現方式中，CPU仍然承擔信令，會(huì )話(huà)管理，數據轉發(fā)工作，但是GPU承擔媒體編碼的處理。通過(guò)GPU對媒體轉換的處理是相對比較好的設計架構，同時(shí)也提升了編碼轉換的能力。因此，GPU的SBC（GPU 會(huì )話(huà)邊界控制器）是一個(gè)比較好的設計架構。通過(guò)GPU SBC的設計架構根據系統資源配置可以實(shí)現兼顧編碼轉換的同時(shí)實(shí)現對會(huì )話(huà)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)行測試。在編碼轉換測試指標中，用戶(hù)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)編碼轉換通道的處理成本。通過(guò)GPU SBC和CPU SBC的測試評價(jià)，基于GPU的SBC在各個(gè)指標中都優(yōu)于基于CPU的SBC性能指標。ribbon通過(guò)測試實(shí)驗證明：

　　可拓展性方面，通過(guò)多種語(yǔ)音編碼之間的轉換，包括：G.711 和 G.722, G.729, AMR-NB, AMR-WB 和 EVRC codecs，使用GPU SBC的技術(shù)架構中，提升了400%到1300%的性能。在Ribbon SBC實(shí)驗室的獨立測試中，使用各種編碼轉換進(jìn)行不同的編碼轉換的話(huà)，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)架構針對語(yǔ)音質(zhì)量的影響中，因為CPU是基于fixed-point 計算，GPU是基于floating-point計算，因為計算方式的不同，SBC需要根據兩種計算方式對其語(yǔ)音質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。在VQA測試中，SBC實(shí)驗室數據表明，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(méi)有很大的差別。

　　在兩種平臺架構中，針對每個(gè)編碼轉換通道的成本計算中，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)境測試中，通過(guò)各種編碼轉換組合方式的測試，實(shí)驗室發(fā)現，其整體成本消耗相對比較低。在節電性能測試中，針對一個(gè)轉換會(huì )話(huà)測試中，GPU的SBC比CPU的SBC更節省電能，其指標提升從54% 到456%不等。如果隨著(zhù)編碼轉換的支持的處理能力不斷增加的話(huà)，GPU的單媒體轉換通道的成本會(huì )大幅下降。實(shí)驗發(fā)現，通過(guò)GPU 的SBC技術(shù)架構更好地實(shí)現了高并發(fā)情況下媒體轉換成本的下降。具有非常高的性?xún)r(jià)比。

　　在語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中，特別是基于云平臺的SBC部署環(huán)境中，編碼轉換的功能是其非常核心功能之一。編碼轉換的性能決定了VoIP網(wǎng)絡(luò )的穩定性和其質(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(guò)CPU技術(shù)架構和GPU SBC技術(shù)架構的對比試驗，實(shí)驗人員發(fā)現，基于GPU 處理器的SBC和CPU技術(shù)架構的SBC相比，具有更好的可拓展性，比較好的語(yǔ)音質(zhì)量和相對非常低的處理成本，因此，GPU的SBC比CPU技術(shù)架構的SBC對物理硬件成本和云平臺部署的SBC具有更好的支持，具有更強的市場(chǎng)競爭力。

　　參考資料：

　　https://ribboncommunications.com/

　　www.hiastar.com

　　www.freepbx.org.cn