滿(mǎn)足永遠在線(xiàn)的媒體處理器

2004年11月A版

    進(jìn)入21世紀，多種多樣的高速、多媒體產(chǎn)品市場(chǎng)的興起正在推動(dòng)半導體應用的轉變，因為其中許多產(chǎn)品都受益于Internet的互連性和卓越的數字信號處理性能。

    近日，ADI（模擬器件公司）媒體平臺與業(yè)務(wù)部（MPSG）總經(jīng)理John Croteau先生來(lái)到北京，向本刊介紹了ADI在嵌入式媒體處理器、DSP及相關(guān)軟件技術(shù)方面的發(fā)展狀況。 照片 John Croteau：信號處理最有前途的一項應用將是對包含高質(zhì)量語(yǔ)音、音頻與視頻功能的媒體設備和便攜式設備提供永遠在線(xiàn)，以及通過(guò)Internet高速互聯(lián)。

可編程DSP興起

    ADI公司認為DSP可編程是近幾年的發(fā)展方向。

    根據Forward Concepts DSP市場(chǎng)研究公司提供的報告，2002年總值為133億美元的DSP市場(chǎng)的60% 屬于固定功能的硬件解決方案。其中大部分是用于商用市場(chǎng)的功能和專(zhuān)用算法集成電路(FASIC) 和定制的ASIC（它們雖然使用了DSP技術(shù)，但OEM 客戶(hù)不能對其編程），以及主要由FPGA和PLD組成的DSP模塊。與此相對應，軟件解決方案僅占DSP市場(chǎng)的40%，它包括基于軟件的微結構，例如可編程DSP、媒體處理器和MPU。

    占據市場(chǎng)最大份額的硬件解決方案中，有80多家商用市場(chǎng)FASIC供應商提供多種產(chǎn)品，包括從數字用戶(hù)線(xiàn)（DSL）和用于線(xiàn)纜modem的調制/解調芯片，到用于MP3和大多數DVD 播放器的解碼器芯片。這些芯片完成Internet音頻播放器和無(wú)線(xiàn)通信基礎設施中的特定功能。過(guò)去，FASIC和定制ASIC提供的信號處理能力超過(guò)基于軟件的可編程DSP微結構的處理能力。

    通用DSP一直是技術(shù)創(chuàng )新的起點(diǎn)。當工程師設計一種新器件或增加新功能時(shí)，通?？偸且訢SP通常能達到的一種高性能為出發(fā)點(diǎn)。盡管如此，對于了解DSP算法的每一位編程人員來(lái)說(shuō)，有相當大的一部分系統設計師從事比較主流的微結構編程。

    當今，整個(gè)DSP市場(chǎng)中僅有大約1/3采用了基于軟件的結構，諸如可編程DSP和MPU。傳統的硬件解決方案占據了大部分市場(chǎng)份額，包括商用市場(chǎng)FASIC、定制ASIC、帶DSP網(wǎng)間協(xié)議（IP）內核的ASIC和DSP模塊。

    隨著(zhù)嵌入式媒體處理興起的勢頭日益增長(cháng)，應該將更新的基于軟件并且由控制和信號處理組成的微結構擴展到硬件實(shí)時(shí)視頻處理和帶超長(cháng)指令字（VLIW ）的媒體處理器。

    這就是為什么根據世界半導體貿易統計公司（World Semiconductor Trade Statistics Inc，WSTS）的報告，常規MPU和MCU的銷(xiāo)售量與DSP的銷(xiāo)售量相比是5:1的關(guān)系。若不考慮手機中的可編程DSP，則為10:1。雖然兩者都呈現相似的增長(cháng)速率，但DSP的增長(cháng)仍停留在適中的速率上，盡管在許多不同種類(lèi)的設備中都明顯體現出向信號處理差異化方向發(fā)展的趨勢。

    隨著(zhù)對設計靈活性和產(chǎn)品上市時(shí)間優(yōu)勢的需求使競爭越來(lái)越明確，隨著(zhù)制造工藝的進(jìn)步使體系結構的性能越來(lái)越高，基于軟件的系統設計應用于過(guò)去由固定功能的FASIC和定制ASIC所占據領(lǐng)域的勢頭日益增加。今天，媒體處理器（通常是VLIW DSP）已經(jīng)被用于諸如高清晰度電視（HDTV）和機頂盒的高端消費電子產(chǎn)品。再加上高端MPU，這些基于軟件解決方案也僅占整個(gè)DSP市場(chǎng)份額的2%。不過(guò)，市場(chǎng)的轉變很緊迫，因為由 RISC和DSP 組成的微結構現在已經(jīng)具有足夠的信號處理性能，從而可以進(jìn)入更廣闊的市場(chǎng)實(shí)現語(yǔ)音、視頻處理和硬件實(shí)時(shí)媒體處理應用。

新興市場(chǎng)對處理器的要求