滿足永遠(yuǎn)在線的媒體處理器

2004年11月A版

    進(jìn)入21世紀(jì)，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(dǎo)體應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，因?yàn)槠渲性S多產(chǎn)品都受益于Internet的互連性和卓越的數(shù)字信號(hào)處理性能。

    近日，ADI（模擬器件公司）媒體平臺(tái)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?fàn)顩r。 照片 John Croteau：信號(hào)處理最有前途的一項(xiàng)應(yīng)用將是對(duì)包含高質(zhì)量語(yǔ)音、音頻與視頻功能的媒體設(shè)備和便攜式設(shè)備提供永遠(yuǎn)在線，以及通過(guò)Internet高速互聯(lián)。

可編程DSP興起

    ADI公司認(rèn)為DSP可編程是近幾年的發(fā)展方向。

    根據(jù)Forward Concepts DSP市場(chǎng)研究公司提供的報(bào)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 客戶不能對(duì)其編程），以及主要由FPGA和PLD組成的DSP模塊。與此相對(duì)應(yīng)，軟件解決方案僅占DSP市場(chǎng)的40%，它包括基于軟件的微結(jié)構(gòu)，例如可編程DSP、媒體處理器和MPU。

    占據(jù)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(yīng)商提供多種產(chǎn)品，包括從數(shù)字用戶線（DSL）和用于線纜modem的調(diào)制/解調(diào)芯片，到用于MP3和大多數(shù)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)線通信基礎(chǔ)設(shè)施中的特定功能。過(guò)去，F(xiàn)ASIC和定制ASIC提供的信號(hào)處理能力超過(guò)基于軟件的可編程DSP微結(jié)構(gòu)的處理能力。

    通用DSP一直是技術(shù)創(chuàng)新的起點(diǎn)。當(dāng)工程師設(shè)計(jì)一種新器件或增加新功能時(shí)，通?？偸且訢SP通常能達(dá)到的一種高性能為出發(fā)點(diǎn)。盡管如此，對(duì)于了解DSP算法的每一位編程人員來(lái)說(shuō)，有相當(dāng)大的一部分系統(tǒng)設(shè)計(jì)師從事比較主流的微結(jié)構(gòu)編程。

    當(dāng)今，整個(gè)DSP市場(chǎng)中僅有大約1/3采用了基于軟件的結(jié)構(gòu)，諸如可編程DSP和MPU。傳統(tǒng)的硬件解決方案占據(jù)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(nèi)核的ASIC和DSP模塊。

    隨著嵌入式媒體處理興起的勢(shì)頭日益增長(zhǎng)，應(yīng)該將更新的基于軟件并且由控制和信號(hào)處理組成的微結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到硬件實(shí)時(shí)視頻處理和帶超長(zhǎng)指令字（VLIW ）的媒體處理器。

    這就是為什么根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)公司（World Semiconductor Trade Statistics Inc，WSTS）的報(bào)告，常規(guī)MPU和MCU的銷售量與DSP的銷售量相比是5:1的關(guān)系。若不考慮手機(jī)中的可編程DSP，則為10:1。雖然兩者都呈現(xiàn)相似的增長(zhǎng)速率，但DSP的增長(zhǎng)仍停留在適中的速率上，盡管在許多不同種類的設(shè)備中都明顯體現(xiàn)出向信號(hào)處理差異化方向發(fā)展的趨勢(shì)。

    隨著對(duì)設(shè)計(jì)靈活性和產(chǎn)品上市時(shí)間優(yōu)勢(shì)的需求使競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越明確，隨著制造工藝的進(jìn)步使體系結(jié)構(gòu)的性能越來(lái)越高，基于軟件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用于過(guò)去由固定功能的FASIC和定制ASIC所占據(jù)領(lǐng)域的勢(shì)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(jī)頂盒的高端消費(fèi)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(zhuǎn)變很緊迫，因?yàn)橛?nbsp;RISC和DSP 組成的微結(jié)構(gòu)現(xiàn)在已經(jīng)具有足夠的信號(hào)處理性能，從而可以進(jìn)入更廣闊的市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、視頻處理和硬件實(shí)時(shí)媒體處理應(yīng)用。

新興市場(chǎng)對(duì)處理器的要求