淺析DSP與FPGA兩大市場(chǎng)的發(fā)展和關(guān)系

　　隨著(zhù)模擬IC市場(chǎng)中眾多垂直細分行業(yè)的飛速發(fā)展，傳統DSP器件遭遇了各種替代性信號處理平臺的競爭，FPGA即為典型代表。憑借高密度、低功耗和低成本的優(yōu)勢，FPGA不僅在通信、消費類(lèi)、嵌入式等廣泛領(lǐng)域中行使DSP的職能，并且已經(jīng)快速滲透到諸多新興應用領(lǐng)域之中。

　　盡管FPGA在某些應用領(lǐng)域中可以取代DSP，但是FPGA并不會(huì )徹底顛覆現有格局。來(lái)自全球領(lǐng)先的高性能信號處理解決方案供應商ADI公司DSP亞洲業(yè)務(wù)區域經(jīng)理陸磊先生表示，未來(lái)FPGA與DSP更多是協(xié)同處理關(guān)系，由于雙方的可編程，重用性和算法升級都有共通性，因此，使用DSP或FPGA都能實(shí)現更低功耗和更高性能。

　　ADI公司DSP亞洲業(yè)務(wù)區域經(jīng)理陸磊先生認為，DSP與FPGA都具有各自的優(yōu)勢。相比FPGA，DSP具有高性能、低功耗與易編程的競爭優(yōu)勢，并在傳統的應用市場(chǎng)發(fā)揮著(zhù)巨大的作用。而FPGA是通過(guò)邏輯組合來(lái)實(shí)現各種功能的器件，可以進(jìn)行任何類(lèi)型的處理。在以高密度數據處理為中心的無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)通信、雷達、航空電子和醫療成像應用中，高性能FPGA有其先天優(yōu)勢——系統設計更簡(jiǎn)化、處理速度更快、同時(shí)可以實(shí)現各種硬件擴展和連接。另外，陸磊先生指出，實(shí)際上DSP并非遭遇其它替代性型號處理平臺的競爭，反而得到了充分的開(kāi)發(fā)。FPGA以及其他一些處理器，基本上都應用了很多DSP的技術(shù)。像中高端ARM處理器，也加入了一些DSP的指令；FPGA做數字信號處理的能力一直都是比較強的，所以DSP的技術(shù)在這些不同的芯片里面，都有各種各樣的應用。

　　陸磊先生在被問(wèn)到未來(lái)DSP與FPGA兩者的關(guān)系將會(huì )如何發(fā)展時(shí)，他表示低成本、低功耗、小尺寸依舊是目前無(wú)線(xiàn)通信基礎設施、汽車(chē)電子、智能視頻監控、工業(yè)自動(dòng)化控制和航空航天等嵌入式應用領(lǐng)域的主要市場(chǎng)需求。這些需求正推動(dòng)FPGA和DSP走向融合。DSP和FPGA都在利用自身的優(yōu)勢開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品，以滿(mǎn)足新應用的需求。在一些復雜的應用中，由于需要兼顧硬件連接、處理效率、軟件兼容性和開(kāi)發(fā)難度等各方面因素，FPGA加DSP和其他處理器的架構仍然會(huì )長(cháng)期存在。而在對成本、功耗和體積要求高的應用中，單芯片的解決方案必然是趨勢，客戶(hù)最終考慮采用的會(huì )是能滿(mǎn)足應用的最合適的芯片。

　　隨著(zhù)DSP與FPGA應用市場(chǎng)的不斷拓展，包括通信、醫療、汽車(chē)、工業(yè)、新能源在內的諸多細分行業(yè)都會(huì )對兩者都提出了新的要求。為滿(mǎn)足這些需求，ADI在產(chǎn)品規劃上結合自身DSP技術(shù)和數字邏輯、模擬電路的優(yōu)勢，針對相應的細分市場(chǎng)推出合適的產(chǎn)品。陸磊先生以汽車(chē)輔助駕駛為例并解釋道，前視攝像頭處理模塊通常需要安裝在后視鏡和擋風(fēng)玻璃的狹小空間內，因此需要考慮整個(gè)模塊的體積；另一方面，由于太陽(yáng)直射，器件的散熱也是一個(gè)很大的挑戰。這是一個(gè)典型的對器件的性能、功耗、體積都有很高要求的應用。單芯片的解決方案是唯一的選擇。ADI公司推出的BF60x芯片結合了Blackfin核和PVP所提供的高性能處理能力和靈活性，同時(shí)由于PVP的硬件結構降低了芯片的整體功耗。使得BF60x非常適合于汽車(chē)輔助駕駛對器件高性能、低功耗和小體積的要求。

　　什么是DSP？

　　DSP是Digital Signal Processing的縮寫(xiě)，表示數字信號處理器，信息化的基礎是數字化，數字化的核心技術(shù)之一是數字信號處理，數字信號處理的任務(wù)在很大程度上需要由DSP器件來(lái)完成，DSP技術(shù)已成為人們日益關(guān)注的并得到迅速發(fā)展的前沿技術(shù)。

　　數字信號處理是利用計算機或專(zhuān)用處理設備，以數字形式對信號進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理，以得到符合人們需要的信號形式。 DSP技術(shù)的應用

　　語(yǔ)音處理：語(yǔ)音編碼、語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識別、語(yǔ)音增強、語(yǔ)音郵件、語(yǔ)音儲存等。

　　圖像/圖形：二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像識別、動(dòng)畫(huà)、機器人視覺(jué)、多媒體、電子地圖、圖像增強等。

　　什么是FPGA?

　　FPGA是Field Programmable Gate Array的縮寫(xiě)，即現場(chǎng)可編程門(mén)陣列，它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專(zhuān)用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門(mén)電路數有限的缺點(diǎn)。FPGA采用了邏輯單元陣列LCA（Logic Cell Array）這樣一個(gè)新概念，內部包括可配置邏輯模塊CLB（Configurable Logic Block）、輸出輸入模塊IOB（Input Output Block）和內部連線(xiàn)（Interconnect）三個(gè)部分?？梢灾С忠黄琍ROM編程多片FPGA；串行模式可以采用串行PROM編程FPGA；外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設，由微處理器對其編程