市场专用DSP有哪些优势会不会成为下一代SoC

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上传日期: 2020-11-05

上 传 者: 易水寒他上传的所有资料

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标签:soc(1881)cpu(4458)dsp(6042)

首先,为什么及什么时候必须使用DSP?我们可以先从应用的角度进行探讨。举个例说,手机通常需要至少2个DSP引擎,一个用于通信工作,另一个用于应用处理。在通信方面,通话一端的语音信号经数字化和压缩(DSP的一个典型功能),被调制为一个无线信号(另一个DSP工作),再通过无线基础设施发送到通话另一端,然后执行解调解压(也是DSP的功能)。在手机的应用处理方面,载有视频、图片和音频信号的数据文件必须经过解碼,然后才会被发送到屏幕、扬声器和耳机,所有这些典型的DSP工作虽然本质上各不相同,但它们都是通信信道需要的工作。

随着无线通信的不断进步,为了追上4G无线信道上100Mbps的速度,DSP承担的工作也在大幅度演进。如此高位速率的调制和解调需要一些先进的算法,包括多天线(又称MIMO)、多载波调制和QAM调制方案。而DSP引擎已作出相应发展,能够以多种方式满足这些要求,变成应用专用(或通信专用)DSP。

在其它DSP领域也经已出现类似的进展,譬如视频处理就是一例。近年来,屏幕分辨率已从VGA渐渐提高到FullHD高分辨率(1080p),而且为了处理这些更高的分辨率,并保持最低的位速率,市场也出现了多种视频标准。由于传统的DSP引擎已很难满足这些要求,各种不同的架构和设计理念应运而生,包括多核设计和SIMD(单指令,多数据)处理技术。在这里,DSP处理样演变为应用专用处理器,专门用于多媒体工作,同时保持其普遍性。下面将对这些方面进行详细的讨论。

处理DSP应用的不同方法在SoC中实现DSP功能性有好几种方法,而我们将主要介绍DSP的可编程设计和半可编程设计实现方案,包括中央处理单元(CPU)、微控制器单元(MCU),和DSP。至于完全采用硬件来执行算法的硬件线路方法,这里就不赘述了。

CPU的典型例子有PenTIum和PowerPC处理器。这些超高性能的处理器本质上是通用处理器,时钟频率高达2GHz或更高。CPU用于个人电脑、工作站和笔记本电脑等系统,而通常不适合于嵌入式应用。它们能够处理信号处理工作,但由于频率频率极高,致使功耗也相当高,同时带来电池寿命方面的问题。此外,这类CPU成本非常高,所以不适用于大多数消费电子设备。

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