DSP：應(yīng)用不斷拓展 競爭態(tài)勢加劇

　　自20世紀80年代初首枚DSP芯片誕生以來，DSP器件歷經(jīng)20多年的蓬勃發(fā)展，其技術(shù)性能不斷提高，應(yīng)用領(lǐng)域快速擴展，目前已經(jīng)成為數(shù)字信息時代的核心引擎。另一方面，DSP面臨的競爭也在日益加劇。面對激烈的市場競爭，DSP技術(shù)將在充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢的同時，不斷探索新的發(fā)展空間。

性能優(yōu)勢是立足根本　　

　　高性能與低功耗，是DSP所具有的獨特的競爭優(yōu)勢。在DSP領(lǐng)域，存在一個Gene定律。針對DSP功耗的變動趨勢，Gene定律認為：DSP功耗性能比每隔5年將降低90%。衡量DSP運算速度的指標是MIPS(每秒百萬條指令)。1982年DSP每MIPS的功耗為250mW，到1992下降為12.5mW，而到2002年僅為0.1mW，預計到2012年將挑戰(zhàn)0.001mW。相應(yīng)DSP產(chǎn)品每MIPS的價格也持續(xù)下降。

　　上海威乾數(shù)字技術(shù)有限公司總經(jīng)理盛斌對《中國電子報》記者表示，DSP的高性價比是該公司選擇DSP平臺的首要原因。隨著技術(shù)的進步，DSP的速度會越來越快，很多以前無法實現(xiàn)的算法將在嵌入式的DSP平臺實現(xiàn)并產(chǎn)品化；另外，DSP將逐步向SoC方向發(fā)展，更能夠在嵌入式產(chǎn)品中得到應(yīng)用。

　　德州儀器半導體技術(shù)(上海)有限公司DSP業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理鄭小龍表示，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。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。預計20納米工藝將會在5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超過十億個晶體管。

　　拓展應(yīng)用領(lǐng)域

　　DSP產(chǎn)品的應(yīng)用十分廣泛，其傳統(tǒng)的應(yīng)用市場為3C領(lǐng)域，即通信、計算機、消費類產(chǎn)品等領(lǐng)域。

　　DSP在占據(jù)嵌入式通信終端和基礎(chǔ)設(shè)施市場的主導地位之后，其觸角已延伸至更多的嵌入式數(shù)字多媒體應(yīng)用領(lǐng)域，同時以其完全軟件可編程的靈活性，在眾多的數(shù)字信息產(chǎn)品解決方案中發(fā)揮著越來越大的作用。

　　整體來看，DSP應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)、消費電子以及無線等領(lǐng)域?qū)⒃絹碓狡占?。DSP廠商通過采用更先進的生產(chǎn)工藝，繼續(xù)發(fā)展性能更佳、易于開發(fā)并支持多處理器的DSP器件，發(fā)展需要用復雜算法對大量數(shù)據(jù)進行處理的應(yīng)用，如自動導航、全自動化車輛、復雜的人工智能視覺系統(tǒng)以及高品質(zhì)的醫(yī)療影像等。

　　汽車應(yīng)用是DSP的另一個潛在機會。如今的汽車是數(shù)字化的汽車，內(nèi)置了幾十甚至上百個嵌入式處理器，它們通過數(shù)字網(wǎng)路相互連接，以控制和優(yōu)化汽車內(nèi)幾乎每一個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，如電子助力轉(zhuǎn)向、制動、動力傳送、主動式懸掛系統(tǒng)、電子氣門驅(qū)動、引擎性能模塊等。

　　TI首席科學家Gene Frantz先生認為：娛樂、安全和醫(yī)療電子將成為DSP三大新的應(yīng)用領(lǐng)域。音頻、視頻和通信的結(jié)合將推動全球個人娛樂市場的發(fā)展。上海威乾數(shù)字技術(shù)有限公司新近推出的VC6000A系列網(wǎng)絡(luò)視頻模塊、VC6201系列、VH6000A系列、VN6000B系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和VC6600A系列網(wǎng)絡(luò)攝像機都采用了TI的單芯片DSP，聞亭數(shù)字系統(tǒng)(北京)有限公司的新一代視頻電話開發(fā)平臺(VDPII)則是基于TI達芬奇技術(shù)(DM6446)，采用了ARM+DSP架構(gòu)。在語音識別領(lǐng)域，DSP也大顯身手。北京通特科技有限公司總經(jīng)理許華介紹，我們選擇DSP作為智能語音識別方案的開發(fā)平臺是出于以下幾點考慮：一是制造成本，二是運算能力，三是片內(nèi)資源，這些使得我們選擇了DSP。

　　除娛樂之外，安全和醫(yī)療應(yīng)用也將開始出現(xiàn)和增長，這兩者都將以人性化方式發(fā)展。提高這些應(yīng)用產(chǎn)品的安全性及隱私性的概念將成為發(fā)展推動力。

仍面臨激烈競爭

　　隨著數(shù)字信號處理技術(shù)不斷地擴張其應(yīng)用領(lǐng)域，DSP與其他類型芯片的競爭也日趨激烈。

　　在快速增長的消費電子領(lǐng)域，嵌入式通用處理器就給DSP造成了較大的競爭壓力。盡管許多通用處理器不具備專門的信號處理特性，但它們能夠勝任中、低程度的信號處理任務(wù)，而且嵌入式通用處理器的設(shè)計師正在把信號處理特性加進他們的架構(gòu)之中。目前，嵌入式通用處理器的信號處理能力逐漸增強，一項信號處理應(yīng)用是采用DSP還是通用處理器就越來越取決于性能以外的因素，例如，開發(fā)工具的適用范圍和品質(zhì)、現(xiàn)成的軟件組件等常常是選擇處理器的關(guān)鍵因素。

　　DSP還面臨著FPGA的競爭。在多個DSP高端應(yīng)用中，F(xiàn)PGA將扮演越來越重要的角色，例如高端通信基礎(chǔ)設(shè)施等需要大量并行運算且對性能要求很高的應(yīng)用，F(xiàn)PGA的性能優(yōu)勢要超過獨立DSP，甚至傳統(tǒng)上總是與高成本相聯(lián)系的FPGA在某些設(shè)計應(yīng)用中比DSP方案還便宜。

　　面對激烈的競爭，DSP產(chǎn)品除了繼續(xù)擴展其應(yīng)用領(lǐng)域之外，還必須依賴新的技術(shù)以提高自身的競爭力。飛思卡爾半導體微控制器業(yè)務(wù)部高級市場經(jīng)理表示，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。芯原微電子(北京)有限公司中國區(qū)銷售副總裁廖志軍表示,FPGA因其本身的特點，一般情況下由于冗余邏輯的存在等，成本較高，雖然可以編程，但其設(shè)計的靈活性不如DSP。而DSP具有很好的數(shù)字信號處理能力，適合應(yīng)用于音視頻的編解碼、無線通信的基帶算法處理和VoIP的Codec等。芯原的DSP主要以可授權(quán)核的形式出現(xiàn)，幫助客戶進行內(nèi)嵌DSP核的SoC芯片的設(shè)計。

　　華旗資訊多媒體事業(yè)部總經(jīng)理張勇峰指出，未來DSP平臺技術(shù)進步體現(xiàn)在四個方面：1.集成度繼續(xù)提高，采用新工藝，改進DSP芯核，將幾個DSP芯核、MPU芯核、專用處理單元、外圍電路單元等集成在一個芯片上，成為DSP系統(tǒng)級集成電路，這是一個重要的發(fā)展趨勢。2.生產(chǎn)工藝提高。3.成本下降，成本一直是產(chǎn)品所追求的。4.提高運算速度，進一步減低功耗。

　　目前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。在多核故事不斷上演的今天，DSP同樣也在向多核轉(zhuǎn)變，特別是面向高速、高密度數(shù)據(jù)處理應(yīng)用。對于不屬于高密度的應(yīng)用，將來的發(fā)展方向是SoC，達芬奇平臺就是一個SoC的典型例子。