事實上，這個問題的兩個部分——技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用創(chuàng)新，既是過去25年DSP發(fā)展的主線，也仍將是未來25年DSP發(fā)展的兩大驅(qū)動力——對于TI這樣的DSP廠商來說，就是不斷研發(fā)出更接近“理想DSP”的產(chǎn)品，推動(Push)應(yīng)用和市場；而對于系統(tǒng)廠商來說，就是創(chuàng)造出新應(yīng)用，對DSP提出新要求，拉動(Pull) DSP技術(shù)發(fā)展。
兩位TI DSP專家的主題演講分別涉及技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新
由于技術(shù)進(jìn)步開始面臨物理極限，相比前25年技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生的推動力非常強大，未來25年來應(yīng)用創(chuàng)新的拉動力顯得更加重要。對于DSP廠商來說，意味著由產(chǎn)品和技術(shù)導(dǎo)向，變成系統(tǒng)和應(yīng)用導(dǎo)向，繼續(xù)“推”的同時，更加關(guān)注“拉”。
摩爾定律遭遇極限，DSP向多核和SoC發(fā)展
1982年，TI發(fā)布了第一顆商用DSP 芯片TMS320C10，它采用當(dāng)時最先進(jìn)的3微米工藝，集成了55K晶體管，速度為5MIPS，當(dāng)時DSP在軍事和電信領(lǐng)域的應(yīng)用剛剛開始。25年后的今天， DSP已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)字無線、寬帶接入、數(shù)字音頻、高分辨率影像以及數(shù)字馬達(dá)控制等領(lǐng)域，全球DSP市場超過了100億美元，并仍保持兩位數(shù)的高速增長。作為目前最先進(jìn)DSP芯片的代表，TI在2007年初推出的多核DSP TMS320TNETV3020和TMS320TCI6488，分別集成了6個500MHz DSP內(nèi)核和3個1GHz DSP內(nèi)核，性能達(dá)到了3GHz。
林坤山表示，短短25年內(nèi)，DSP能夠快速地發(fā)展，主要有兩個原因，一是DSP系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新，二是客戶應(yīng)用創(chuàng)新。TI 首席戰(zhàn)略科學(xué)家方進(jìn)(Gene A. Frantz)向《國際電子商情》記者進(jìn)一步解釋說，DSP發(fā)展有兩種角度，一是技術(shù)推動應(yīng)用和市場，當(dāng)性能足夠好，成本和功耗也足夠好，新市場就會出現(xiàn)，例如隨著每一代DSP成本降至10美元，語音處理、數(shù)字通信、數(shù)碼相機、PMP、手機和視頻電話等應(yīng)用相繼出現(xiàn)；二是市場拉動技術(shù)，需求將技術(shù)拉入市場。他強調(diào)說：“過去25年來，我們發(fā)現(xiàn)，我們客戶的創(chuàng)新想象力，遠(yuǎn)比我們豐富，很多東西都是我們沒有預(yù)見的。客戶的應(yīng)用創(chuàng)新，反過來拉動DSP性能提高?！?
和其它半導(dǎo)體產(chǎn)品一樣，DSP性能提升的一大來源是工藝進(jìn)步，根據(jù)摩爾定律，工藝進(jìn)步可以集成更多的晶體管，從而提升性能和降低成本。同時，方進(jìn)發(fā)現(xiàn)，工藝進(jìn)步的好處是可以不斷降低DSP核電壓，而功耗和核電壓的平方成正比，因此功耗隨之降低，為此方進(jìn)提出了DSP領(lǐng)域的進(jìn)定律(Gene’s Law)，即每過18個月，DSP功耗會減半。除了工藝進(jìn)步外，另一個來源就是架構(gòu)創(chuàng)新，TI早期的DSP核 C1x/2x/5x性能為1MAC/cycle，而最新的C64x+已經(jīng)達(dá)到了8MAC/cycle。
不過，由于散熱問題，通過提升時鐘速度來提升性能已經(jīng)到了極限。為此，TI將多核和SoC架構(gòu)視為未來提升DSP性能和降低成本的手段。Frantz表示：“我們必須區(qū)分時鐘速度和性能，事實上，20世紀(jì)90年代初的時候，我們就發(fā)現(xiàn)摩爾定律遇到了極限，時鐘速度決定性能的關(guān)系已經(jīng)動搖了。所以我們通過架構(gòu)創(chuàng)新來彌補，如多核和SoC。正如我們所看到的，時鐘速度并沒有隨著工藝節(jié)點而提升，提升性能的正確方法可能是，利用工藝實現(xiàn)更高集成度，而不是提升時鐘速度。TI達(dá)芬奇平臺就是一個典型例子，它集成了通用處理器、DSP、一些加速器和外設(shè)，由此提升性能和降低成本?！绷硗獾睦泳褪荰I在2007年初面向通信基礎(chǔ)設(shè)施市場推出的多核DSP TMS320TNETV3020和TMS320TCI6488。
應(yīng)用為王，DSP廠商業(yè)務(wù)模式發(fā)生變革
而DSP從通用DSP處理器向多核和SoC發(fā)展，表明產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入了一個新階段，那就是應(yīng)用創(chuàng)新變得比以往更加重要，DSP廠商比以往更加關(guān)注應(yīng)用。也就是說，隨著物理極限來臨，通用DSP芯片的性能提升有限，DSP性能的提升依賴于其所在的多核DSP和SoC——而它們都是面向應(yīng)用的。
Frantz 對《國際電子商情》記者表示，未來25年，我們最大的挑戰(zhàn)不是技術(shù)問題，而是如何和系統(tǒng)廠商建立一種恰當(dāng)關(guān)系，能夠理解他們的需求，研發(fā)出他們需要的器件。正如我前面所說的，技術(shù)發(fā)展有兩種情況，一種是技術(shù)推動市場(Push)，另一種是市場拉動技術(shù)(Pull)。只要我們建立了這種關(guān)系，了解到來自市場的拉動力，就知道了我們技術(shù)和研發(fā)上所要推動的。
DSP性能的提升來自于工藝進(jìn)步和架構(gòu)創(chuàng)新
Frantz解釋說，20世紀(jì)60年代，學(xué)術(shù)界開始研究DSP理論和實踐；20世紀(jì)80年代，DSP作為一種單獨的芯片而出現(xiàn)；現(xiàn)在DSP進(jìn)入一個賦能(enable)時期，DSP進(jìn)入SoC中，只是數(shù)字信號處理系統(tǒng)的一部分。Frantz強調(diào)說：“因此，DSP廠商不僅需要提供DSP芯片，還要理解系統(tǒng)。這也是TI和其它DSP廠商的區(qū)別，正是因為沒有很好理解DSP系統(tǒng)，不少廠商退出了?！?
因此，未來TI除了繼續(xù)在DSP核、通用處理器核、硬件加速器、業(yè)界流行外設(shè)和低功耗技術(shù)上創(chuàng)新外，將更關(guān)注應(yīng)用。林坤山強調(diào)：“最重要的是針對各個不同有潛力的應(yīng)用，我們會提供多核DSP，或者提供很有價格競爭力DSP SoC，這是TI的承諾”。
Frantz介紹說，第一波DSP應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)生在電信領(lǐng)域，目前這個市場仍在穩(wěn)定增長；第二波為多媒體娛樂產(chǎn)品，目前方興未艾；而第三波應(yīng)用創(chuàng)新則可能存在于汽車自動駕駛(汽車視覺/輔助駕駛/無人駕駛)、人性化醫(yī)療保健(人工視覺/人造假肢/便攜醫(yī)療/智能藥片)、數(shù)字化安全（智能可編程攝像機/視頻分析）和綠色環(huán)保(數(shù)字馬達(dá)控制/高級傳感/數(shù)字電源)等領(lǐng)域。他表示，雖然我不能夠確定哪些是第三波應(yīng)用，但由于它們大多和個人有關(guān)，因此市場非常巨大。
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