DSP性能提升 將成數(shù)字消費產(chǎn)品核心引擎

DSP應(yīng)用不斷拓展

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

　　圖像和聲音處理為DSP展開巨大的市場空間。

　　鄭小龍 隨著DSP性能的提高，其功耗與價格的不斷降低，DSP將全面覆蓋嵌入式數(shù)字信息市場，可以取代常規(guī)處理器CPU，甚至可以沖擊單片機MCU的市場，同時也可以有效地抵御專用定制芯片ASIC的競爭?？梢钥吹轿磥淼男屡d應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)字智能化視頻監(jiān)控、數(shù)字媒體適配器、數(shù)字可視電話、數(shù)字高保真音頻、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化音樂、數(shù)字化遠程醫(yī)療、生物特征識別，還有數(shù)字化智能家庭、遠程媒體化教育、汽車智能視覺等等。

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

　　我們的DSP包括16位的56F8xxx系列，面向工業(yè)應(yīng)用如電機控制、數(shù)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。

　　DSP非常適合需要會聚能力的終端產(chǎn)品，如多格式音頻、視頻、語音與圖像處理；多模式基帶與分組處理；控制處理以及實時安全。ADI公司提供各種DSP產(chǎn)品，以滿足若干不同市場的特殊技術(shù)需求。其Blackfin家族產(chǎn)品采用新一類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：利用信息、進行培訓(xùn)以及利用參考設(shè)計。

　　為了解決第一個問題，ADI公司最近對公司網(wǎng)站進行了更新。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(yīng)用注釋數(shù)據(jù)庫以及“同行交流”網(wǎng)頁，這些將為研究開發(fā)人員提供應(yīng)用與設(shè)備的具體案例，諸如音頻、數(shù)字家電或無線手機。

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

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

DSP性能提升

　　DSP在第一個十年后每MISP的功耗就縮小了1/20，第二個十年就又縮小了1/125，預(yù)計第三個十年將再縮小兩個數(shù)量級；

　　當花0.3美分就可以買到MIPS性能DSP的時候，就將是DSP真正成為大眾化的數(shù)字消費類產(chǎn)品核心引擎的新階段。

　　鄭小龍 從DSP的歷史進程來看，全面的技術(shù)創(chuàng)新是突破各種瓶頸從而持續(xù)擴大其應(yīng)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(dǎo)體工藝方面，DSP集成芯片的工藝線寬已經(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)開發(fā)進展順利。預(yù)計20納米工藝將會在五年之內(nèi)取得突破，其最直接的表現(xiàn)就是可以在同樣面積的芯片上集成出超過10億個晶體管。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，即每秒實現(xiàn)4000萬次運算。然而隨著DSP核心的改進，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的主頻時鐘已能達到1.1GHz，而由于工藝的改進其功耗并沒有成為障礙，相反每MIPS的功耗卻在不斷降低。DSP在第一個十年后每MISP的功耗就縮小了1/20，第二個十年就又縮小了1/125，預(yù)計第三個十年將再縮小兩個數(shù)量級。

　　再來看DSP價格和性能的比較，曾經(jīng)每MIPS高達30美元時只適合于高精尖的應(yīng)用，而當降到38美分時，在民用市場終于可以有一席之地。當我們驚喜地發(fā)現(xiàn)DSP每MIPS竟然可以為2美分時，其實DSP已經(jīng)開始廣泛地應(yīng)用在數(shù)字信息產(chǎn)品中，并已經(jīng)在改變著人們的工作和生活的方式。當花0.3美分就可以買到MIPS性能DSP的時候，就將是DSP真正成為大眾化的數(shù)字消費類產(chǎn)品核心引擎的新階段。

DSP與MCU、FPGA競爭升級

　　DSP進入了非常低的成本，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進入了兩個發(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MIPS的性能。DSP的可編程性可以使設(shè)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(fù)雜的應(yīng)用中DSP也確實需要增加一些處理單元來協(xié)調(diào)工作，而FPGA自然是一種選擇。FPGA在發(fā)展中確實需要考慮增加軟件處理單元以增加實現(xiàn)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的價格偏高，另外DSP類產(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(guī)劃中硬件結(jié)構(gòu)不會有太大變動，而軟件具有更多的兼容性和再用性，因此許多廠商愿意以之為核心，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，有利于其市場推廣。

　　FPGA確實是在不斷提高它們的效率并降低成本。但是，對于消費市場典型的大容量的產(chǎn)品而言，ASIC設(shè)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行項目研究，以期將FPGA的優(yōu)點融入他們的可配置VLIW體系結(jié)構(gòu)中。如果可能的話，那么將來的用戶可以既不舍棄ASIC設(shè)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(yīng)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于一體。

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

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

　　ADI公司的SHARC處理器已為高性能浮點應(yīng)用進行了最優(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，SHARC處理器已經(jīng)用于多個應(yīng)用領(lǐng)域，如電源監(jiān)視、測試與測量。

　　ADI的TigerSHARC處理器能夠為多處理應(yīng)用提供最高的性能密度，其每秒浮點運算達10億字節(jié)以上(峰值性能)。在中國市場，TigerSHARC處理器主要用于醫(yī)療產(chǎn)品與無線基站。當然，產(chǎn)品定價取決于具體應(yīng)用與數(shù)量。我們提供的高性能Blackfin/SHARC數(shù)字信號處理器每塊僅需5美元。

　　Blackfin處理器的另一個主要競爭優(yōu)勢是軟件的靈活性。同更多的“僵硬”芯片結(jié)構(gòu)相比，Blackfin處理器允許用戶添加新的特性與功能，只需簡單地更新軟件即可實現(xiàn)。用戶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，成為同類產(chǎn)品中第一個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)品率先提供移動電視功能的原因，這只需升級軟件并增加一個調(diào)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(shù)字信號處理功能。針對56F8xxx，飛思卡爾將著眼于更小尺寸并帶來更低的成本、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，客戶可以有更多的產(chǎn)品平臺選擇空間以滿足產(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)界具有最堅實的客戶基礎(chǔ)，目前全球有數(shù)以萬計的工程師熟悉TI的DSP軟硬件設(shè)計，并且正在基于DSP平臺開發(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所推進的eXpressDSP的開發(fā)理念。面向未來，可以期待TI在DSP的技術(shù)和應(yīng)用上將有新的超越。

　　德州儀器(TI)針對視頻安全監(jiān)控應(yīng)用推出了TMS320DM647與TMS320DM648兩款全新達芬奇(DaVinciTM)技術(shù)數(shù)字信號處理器(DSPs)。TI致力于通過領(lǐng)先的軟硬件技術(shù)、工具與支持不斷推動數(shù)字視頻市場創(chuàng)新，以滿足包括數(shù)碼錄像機(DVR)、IP視頻服務(wù)器、機器視覺系統(tǒng)與高性能成像應(yīng)用等在內(nèi)的多通道視頻安全與基礎(chǔ)局端應(yīng)用的要求。兩款新品建立在TI最新TMS320C64x+TM DSP內(nèi)核基礎(chǔ)上，為基于TMS320DM642的現(xiàn)有視頻處理應(yīng)用提供了無縫移植路徑，在降低整體成本的同時實現(xiàn)性能雙倍提升。最新處理器集成更多新功能，并使視頻系統(tǒng)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，每個視頻通道都能同時支持監(jiān)控與錄制流。