以往用分立元件或主流微處理器設計的產品正受到dsp的威脅。這包括幾種情況:dsp與主控微處理器結合形成強大的功能;或按照應用需要,dsp獨自工作,以足夠的處理性能來擔負“內務處理”任務;另外,dsp可與便宜的微控制器搭配。
最新的dsp性價比很高,如adi公司blackfin系列產品的功耗很低。其1.2v部件(bf533)工作于600mhz時,功耗為280mw。采用動態(tài)電源管理功能時,降為200mhz下50mw左右。s-cdma手機
作為dsp擠進通信領域的明證,lsi邏輯公司已將其zsp400 dsp核授權給中國最大的通信設備制造商之一——大唐電信的微電子技術公司。大唐將把該核用于其基于同步cdma技術(s-cdma)的手機設計中。
zsp400是一種四通道超標量體系雙mac核。它在提供高性能的同時,保持了公司所稱道的“一流代碼密度”,適用于語音和基帶處理以及音視頻處理。150mhz下,芯核消耗55mw的功率。
lsi邏輯公司dsp核產品經理brightfield稱:“zsp400架構是一代一代可擴展和軟件兼容的。它是一種得到驗證的架構,降低了客戶的風險并確保上市時間。其它的可授權dsp已成功地用于2g手機中,但它們還沒有出現(xiàn)手機廠商想過渡到2.5g和3g所需的那種可擴展性和路線圖?!?br>atmel公司投入dsp市場的是一種稱作magic的擴展精度超長指令字(vliw)核,是多媒體應用gigaflop集成芯核的體現(xiàn)。該公司聲稱它是首例復雜域浮點vliw架構的dsp。芯核旨在用于soc的實現(xiàn)。
magic核對復雜算法運算,如fft蝶式和矢量2算法,執(zhí)行單循環(huán)操作。復雜算法用來執(zhí)行差分計算和自適應波束賦形算法操作,這在高端免提音頻會議、音頻信號的物理建模、頻譜分析、音頻編解碼以及自動沖突規(guī)避等方面經常用到。
atmel的設計師并沒有加大時鐘頻率,而是采取了一種不同的方法。atmel公司先進dsp設計中心技術主管pier stanislao paolucci稱:“芯核在100mhz時鐘頻率下每周期并行執(zhí)行15個操作,每秒提供15億次操作(gops),其中10億次為浮點運算?!?br>magic核的關鍵特性之一是其簡化的(和無縫的)vliw代碼研發(fā)過程。magic匯編器中的宏匯編優(yōu)化器自動分析順序撰寫代碼的邏輯和臨時數(shù)據相關性,而后排定全部操作的進度,以優(yōu)化資源的使用和流水線深度。成像專用
chipwrights公司對成像應用尤為關注,它開發(fā)了cw4511 dsp,這是該公司原有4011部件的延伸。它使用了與其前身部件相同的芯核,但加入了多種i/o模塊,使之適用于數(shù)碼相機的設計。實際上,它是設計中僅有的重要邏輯元件。新增的i/o模塊包括一個usb接口、一個lcd接口和一個音頻接口(見圖1)。構成系統(tǒng)真正所需的是dram、閃存和一些分立元件。
chipwrights產品銷售副總裁doug finke說:“該芯片面向高容量的大眾市場,它能滿足新型個人消費數(shù)碼相機的需要,用戶能記錄靜止畫面和錄像。”
目前已出現(xiàn)具有捕獲靜止和視頻圖像能力的照相機。但chipwrights的設計可操作jpeg或mpeg4視頻,mpeg4具有更高的壓縮比。一個適當大小的閃存庫可存儲相機中1小時以上的錄像。cw4511設計有8個并行處理器來承擔高計算強度的算法操作。還有一個32位risc處理器用來執(zhí)行所有的內務功能操作,如監(jiān)控按鈕、檢查電池充電情況等。具有競爭性的設計一般要求另加一個處理器來進行這些功能操作。
cw4511的功耗較低,這部分歸功于其單指令多數(shù)據(simd)架構。在這種配置中,處理器可執(zhí)行一次指令獲取和一次指令解碼,然后把結果反饋給8個并行處理器。這與進行一次指令獲取和每時鐘周期執(zhí)行一次的vliw或哈佛架構不同。峰值頻率(233mhz)下,cw4511耗能約300mw。價格優(yōu)勢
ti公司的300mhz雙mac c5501 dsp的價格在5美元左右。為推動該器件(以及c55xx家族其它部件)的使用,ti開發(fā)了一系列高速仿真器,讓設計師以更快的周期時間進行仿真和代碼研發(fā)。據該公司稱,用ti codecomposer開發(fā)工具套件中的仿真器,速度上約有一個數(shù)量級的改進。
ti公司dsp產品全球銷售經理leon adams稱:“工程師可以按代碼大小及功耗等精調性能,以達到優(yōu)化的目的”。
starcore原為摩托羅拉和杰爾的dsp設計中心,現(xiàn)在準備獨自發(fā)布一款dsp核——sc-1400。該芯核與此前發(fā)布的sc-140類似,但現(xiàn)在的是一種可綜合的形式。這樣,它可以輕松地做到由過程到過程的移植,享用性能上的改進。
starcore銷售經理allen hyman說:“我們?yōu)閟c-1400設計了新的外圍功能。以前給摩托羅拉和杰爾的模型是把芯核設計成一種硬宏,由他們用自己的外圍模塊來設計soc?!?br>sc-1400采用16位vlis(可變長度指令集)架構,它是一種vliw的改良。該架構在mac數(shù)量上可變,是可擴展的。1400是一種四mac器件,每周期執(zhí)行6次操作。starcore還提供兩mac款式的sc-1200,它具有更小的芯片尺寸和功耗。
做成可綜合性的另一個優(yōu)點是,設計師可以鎖定他們所要求的性能點。例如,工作頻率可大可小,器件尺寸的大小和功耗也是如此?!?(鋤禾譯)