高性能多DSP互連技術(shù)*

　　前言

　　由于現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體工藝、并行處理和互連與傳輸技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代高性能DSP的處理能力得到極大發(fā)展。但在移動(dòng)通信、雷達(dá)信號(hào)處理和實(shí)時(shí)圖像處理等復(fù)雜電子系統(tǒng)中，單片DSP的性能仍可能無(wú)法滿足需求，通常需要使用多片DSP構(gòu)成并行信號(hào)處理系統(tǒng)。

　　在多DSP系統(tǒng)中，互連技術(shù)連接DSP、接口及其他處理器，一起構(gòu)成系統(tǒng)的靜態(tài)體系結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)傳輸的中間介質(zhì)的總和。互連技術(shù)傳輸代表計(jì)算任務(wù)、中間數(shù)據(jù)、結(jié)果或狀態(tài)控制信息的數(shù)據(jù)流，使接口與DSP中的算法模塊通過(guò)數(shù)據(jù)流動(dòng)態(tài)地連接起來(lái)，整合成分工協(xié)作的有機(jī)整體。

　　已經(jīng)有一些對(duì)多DSP并行系統(tǒng)互連技術(shù)的綜述[1][2] [3][4][5][6]，但還不夠全面而且沒(méi)有反映高性能DSP互連技術(shù)的最新進(jìn)展。因此，本文以世界主流公司的典型高性能DSP產(chǎn)品為例，全面總結(jié)概括高性能DSP的互連接口技術(shù)及其發(fā)展，對(duì)其互連特性進(jìn)行總結(jié)和歸納分類，在此基礎(chǔ)上全面總結(jié)給出并行信號(hào)處理系統(tǒng)中多DSP互連設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)考慮和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

　　高性能DSP互連接口技術(shù)及其發(fā)展

　　多DSP系統(tǒng)的互連以DSP自身接口為基礎(chǔ)，下面以TI、ADI和Freescale三家公司的高性能DSP為例系統(tǒng)概括現(xiàn)有的DSP互連接口，見(jiàn)表1。

　　現(xiàn)有DSP的互連接口在物理層和傳輸控制上的特性是選擇使用互連技術(shù)的基礎(chǔ)，表2是對(duì)表1中所有的DSP互連接口的互連特性的總結(jié)。

　　表1 主流DSP公司典型高性能DSP的互連接口

　　可以看出，在越來(lái)越高的傳輸速率需求的推動(dòng)下，高性能DSP互連接口在物理層技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是：從高電壓擺幅→低電壓擺幅，從單端信號(hào)→差分信號(hào);從并行總線→串行信號(hào)線;從收發(fā)異步→收發(fā)外同步→源同步→串行碼流中嵌入時(shí)鐘的串行器/解串行器(SerDes);從半雙工→全雙工;從多點(diǎn)分時(shí)共享總線→點(diǎn)-點(diǎn)的專用互連;最終使接口傳輸速率從幾十Mbps發(fā)展到目前的10Gbps。