DSP性能提升 將成數字消費產(chǎn)品核心引擎

DSP應用不斷拓展

.DSP將全面覆蓋嵌入式數字信息市場(chǎng)，可以取代常規處理器CPU，甚至可以沖擊單片機MCU、ASIC的市場(chǎng)；

圖像和聲音處理為DSP展開(kāi)巨大的市場(chǎng)空間。

鄭小龍隨著(zhù)DSP性能的提高，其功耗與價(jià)格的不斷降低，DSP將全面覆蓋嵌入式數字信息市場(chǎng)，可以取代常規處理器CPU，甚至可以沖擊單片機MCU的市場(chǎng)，同時(shí)也可以有效地抵御專(zhuān)用定制芯片ASIC的競爭?？梢钥吹轿磥?lái)的新興應用領(lǐng)域有數字智能化視頻監控、數字媒體適配器、數字可視電話(huà)、數字高保真音頻、數字網(wǎng)絡(luò )化音樂(lè )、數字化遠程醫療、生物特征識別，還有數字化智能家庭、遠程媒體化教育、汽車(chē)智能視覺(jué)等等。

黃耀君圖像和聲音處理為DSP展開(kāi)巨大的市場(chǎng)空間。工業(yè)控制中也用到越來(lái)越多的DSP,這是由于數字控制的需求，以及近年來(lái)材料價(jià)格的下降而帶來(lái)的更易于被采用。

我們的DSP包括16位的56F8xxx系列，面向工業(yè)應用如電機控制、數字電源供給、電表、UPS等等。24位563xxx系列多面向聲音和圖像處理。

ToddBorkowski:DSP非常適合需要會(huì )聚能力的終端產(chǎn)品，如多格式音頻、視頻、語(yǔ)音與圖像處理；多模式基帶與分組處理；控制處理以及實(shí)時(shí)安全。ADI公司提供各種DSP產(chǎn)品，以滿(mǎn)足若干不同市場(chǎng)的特殊技術(shù)需求。其Blackfin家族產(chǎn)品采用新一類(lèi)16位/32位嵌入式處理器。

我們認為，DSP發(fā)展中還需要三方面的推動(dòng)：利用信息、進(jìn)行培訓以及利用參考設計。

為了解決第一個(gè)問(wèn)題，ADI公司最近對公司網(wǎng)站進(jìn)行了更新。目前，該網(wǎng)站可以提供有關(guān)公司產(chǎn)品的更詳細信息，包括技術(shù)論文、全面的技術(shù)支持知識庫、應用注釋數據庫以及“同行交流”網(wǎng)頁(yè)，這些將為研究開(kāi)發(fā)人員提供應用與設備的具體案例，諸如音頻、數字家電或無(wú)線(xiàn)手機。

我們也明白，高效的本土化培訓是中國市場(chǎng)成功的必備條件。這也是ADI公司與中國大學(xué)建立良好伙伴關(guān)系的原因。這樣，才能提供從入門(mén)到高級等各級別的高質(zhì)量設施，而且這些實(shí)驗室與教室易于使用。此外，我們還通過(guò)Blackfin在線(xiàn)學(xué)習與發(fā)展網(wǎng)頁(yè)廣播，提供各種在線(xiàn)培訓。

最后，競爭激烈的中國市場(chǎng)要求第三方參考設計能夠易于使用。這樣，可以降低開(kāi)發(fā)成本，并加快贏(yíng)利速度。為滿(mǎn)足這一需求，ADI公司進(jìn)行了大量投資，以發(fā)展強大的第三方公司網(wǎng)絡(luò )，降低客戶(hù)為各種應用與市場(chǎng)提供硬件產(chǎn)品、軟件產(chǎn)品、算法以及設計服務(wù)所面臨的風(fēng)險。我們的伙伴還對ADI公司的嵌入式處理器以及數字信號處理器提供咨詢(xún)服務(wù)與商用現貨產(chǎn)品。

DSP性能提升

.DSP在第一個(gè)十年后每MISP的功耗就縮小了1/20，第二個(gè)十年就又縮小了1/125，預計第三個(gè)十年將再縮小兩個(gè)數量級；

.當花0.3美分就可以買(mǎi)到MIPS性能DSP的時(shí)候，就將是DSP真正成為大眾化的數字消費類(lèi)產(chǎn)品核心引擎的新階段。

鄭小龍從DSP的歷史進(jìn)程來(lái)看，全面的技術(shù)創(chuàng )新是突破各種瓶頸從而持續擴大其應用領(lǐng)域的關(guān)鍵。TI在1982年首度推出商用DSP，然后每隔十年都可以看到新的飛躍。在半導體工藝方面，DSP集成芯片的工藝線(xiàn)寬已經(jīng)由微米縮小到納米量級。目前TI的90納米產(chǎn)品已經(jīng)批量生產(chǎn)，將很快推出65納米產(chǎn)品，50納米技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)展順利。預計20納米工藝將會(huì )在五年之內取得突破，其最直接的表現就是可以在同樣面積的芯片上集成出超過(guò)10億個(gè)晶體管。早期的DSP主頻與處理性能相同，如在1992年主頻為40MHz的DSP其性能也就為40MIPS，即每秒實(shí)現4000萬(wàn)次運算。然而隨著(zhù)DSP核心的改進(jìn)，其并行處理能力得到極大的增強，DSP處理性能可以為主頻的多倍，如TI主頻為600MHz的DSP可達到接近5000MIPS的性能。

TI目前DSP的主頻時(shí)鐘已能達到1.1GHz，而由于工藝的改進(jìn)其功耗并沒(méi)有成為障礙，相反每MIPS的功耗卻在不斷降低。DSP在第一個(gè)十年后每MISP的功耗就縮小了1/20，第二個(gè)十年就又縮小了1/125，預計第三個(gè)十年將再縮小兩個(gè)數量級。

再來(lái)看DSP價(jià)格和性能的比較，曾經(jīng)每MIPS高達30美元時(shí)只適合于高精尖的應用，而當降到38美分時(shí)，在民用市場(chǎng)終于可以有一席之地。當我們驚喜地發(fā)現DSP每MIPS竟然可以為2美分時(shí)，其實(shí)DSP已經(jīng)開(kāi)始廣泛地應用在數字信息產(chǎn)品中，并已經(jīng)在改變著(zhù)人們的工作和生活的方式。當花0.3美分就可以買(mǎi)到MIPS性能DSP的時(shí)候，就將是DSP真正成為大眾化的數字消費類(lèi)產(chǎn)品核心引擎的新階段。

DSP與MCU、FPGA競爭升級

.DSP進(jìn)入了非常低的成本，在某種程度上與通常的MCU一樣具備競爭力；

.DSP還是難以被FPGA所取代。

黃耀君DSP進(jìn)入了兩個(gè)發(fā)展方向：一是非常低的成本，在某種程度上與通常的MCU具備競爭力。另一方面，具備高M(jìn)IPS的性能。DSP的可編程性可以使設計非常靈活，并使其不同于其他的解決方案。

鄭小龍DSP與FPGA同為可編程器件，其中前者屬于DSP是軟件可編程處理器，而后者屬于硬件可編程器件。當然在一些復雜的應用中DSP也確實(shí)需要增加一些處理單元來(lái)協(xié)調工作，而FPGA自然是一種選擇。

FPGA在發(fā)展中確實(shí)需要考慮增加軟件處理單元以增加實(shí)現一些算法標準的靈活性?？墒且话愣?，對于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品往往FPGA的價(jià)格偏高，另外DSP類(lèi)產(chǎn)品更新?lián)Q代比FPGA更容易，因此DSP還是難以被FPGA所取代。
DSP在產(chǎn)品規劃中硬件結構不會(huì )有太大變動(dòng)，而軟件具有更多的兼容性和再用性，因此許多廠(chǎng)商愿意以之為核心，而采用FPGA或PLD作為輔助處理單元。業(yè)界知名的FPGA廠(chǎng)商Xilinx和Altera就將TI的視為合作伙伴，因為他們知道這樣的合作可以起到優(yōu)勢互補的效果，有利于其市場(chǎng)推廣。

VictorBerman:FPGA確實(shí)是在不斷提高它們的效率并降低成本。但是，對于消費市場(chǎng)典型的大容量的產(chǎn)品而言，ASIC設計仍然還是提供最佳投入回報和最低功耗的解決方案。音視潮公司正不斷進(jìn)行項目研究，以期將FPGA的優(yōu)點(diǎn)融入他們的可配置VLIW體系結構中。如果可能的話(huà)，那么將來(lái)的用戶(hù)可以既不舍棄ASIC設計在成本和功耗上的優(yōu)勢，又可盡情享受PFGA技術(shù)的靈活性。

供應商各具優(yōu)勢

.ADI公司的所有產(chǎn)品都集高性能、低功耗以及低成本特點(diǎn)于一體。

.用TI的DSP產(chǎn)品，客戶(hù)可以有更多的產(chǎn)品平臺選擇空間，以滿(mǎn)足產(chǎn)品特色化、差異化。

ToddBorkowski:ADI公司的所有產(chǎn)品都集高性能、低功耗以及低成本特點(diǎn)于一體。

ADI公司的SHARC處理器已為高性能浮點(diǎn)應用進(jìn)行了最優(yōu)化，具有卓越的核心與存儲性能以及突出的I/O吞吐量。在中國市場(chǎng)，SHARC處理器已經(jīng)用于多個(gè)應用領(lǐng)域，如電源監視、測試與測量。

ADI的TigerSHARC處理器能夠為多處理應用提供最高的性能密度，其每秒浮點(diǎn)運算達10億字節以上(峰值性能)。在中國市場(chǎng)，TigerSHARC處理器主要用于醫療產(chǎn)品與無(wú)線(xiàn)基站。當然，產(chǎn)品定價(jià)取決于具體應用與數量。我們提供的高性能Blackfin/SHARC數字信號處理器每塊僅需5美元。

Blackfin處理器的另一個(gè)主要競爭優(yōu)勢是軟件的靈活性。同更多的“僵硬”芯片結構相比，Blackfin處理器允許用戶(hù)添加新的特性與功能，只需簡(jiǎn)單地更新軟件即可實(shí)現。用戶(hù)不必增加另外的芯片或等待新的ASIC。這是Blackfin處理器成為MP4產(chǎn)品理想選擇的原因，因為它使得制造商能夠更容易且更迅速地為產(chǎn)品增加新的特性。正是這個(gè)優(yōu)勢，使得利用Blackfin處理器生產(chǎn)的便攜式電子產(chǎn)品，成為同類(lèi)產(chǎn)品中第一個(gè)提供高級游戲功能的產(chǎn)品。這也是利用Blackfin處理器生產(chǎn)的便攜式電子產(chǎn)品率先提供移動(dòng)電視功能的原因，這只需升級軟件并增加一個(gè)調諧器。

黃耀君飛思卡爾擁有16位和24位DSP平臺。在16位平臺上面，飛思卡爾面向工業(yè)控制處理將MCU功能嵌入數字信號處理功能。針對56F8xxx，飛思卡爾將著(zhù)眼于更小尺寸并帶來(lái)更低的成本、更高的MIPS和更低的功率。

鄭小龍作為全球DSP的領(lǐng)先者，TI已經(jīng)積累了超過(guò)25年的經(jīng)驗，并且在業(yè)界久負盛名。采用TI的DSP產(chǎn)品，客戶(hù)可以有更多的產(chǎn)品平臺選擇空間以滿(mǎn)足產(chǎn)品特色化、差異化，以及方便地升級換代。

另外TI的DSP在業(yè)界具有最堅實(shí)的客戶(hù)基礎，目前全球有數以萬(wàn)計的工程師熟悉TI的DSP軟硬件設計，并且正在基于DSP平臺開(kāi)發(fā)各種新型的產(chǎn)品。還有，TI的DSP第三方網(wǎng)絡(luò )極為龐大，而且得益于TI所推進(jìn)的eXpressDSP的開(kāi)發(fā)理念。面向未來(lái)，可以期待TI在DSP的技術(shù)和應用上將有新的超越。

德州儀器(TI)針對視頻安全監控應用推出了TMS320DM647與TMS320DM648兩款全新達芬奇(DaVinciTM)技術(shù)數字信號處理器(DSPs)。TI致力于通過(guò)領(lǐng)先的軟硬件技術(shù)、工具與支持不斷推動(dòng)數字視頻市場(chǎng)創(chuàng )新，以滿(mǎn)足包括數碼錄像機(DVR)、IP視頻服務(wù)器、機器視覺(jué)系統與高性能成像應用等在內的多通道視頻安全與基礎局端應用的要求。兩款新品建立在TI最新TMS320C64x+TMDSP內核基礎上，為基于TMS320DM642的現有視頻處理應用提供了無(wú)縫移植路徑，在降低整體成本的同時(shí)實(shí)現性能雙倍提升。最新處理器集成更多新功能，并使視頻系統材料清單(BOM)成本降低40美元。

新型處理器還支持雙視頻流功能，每個(gè)視頻通道都能同時(shí)支持監控與錄制流。