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DSP技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展 |
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DSP是目前電子工業(yè)領(lǐng)域增長最迅速的產(chǎn)品之一，據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織 (WSTS)發(fā)布的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測報(bào)告顯示，1996~2005年，全球DSP市場將一直保持穩(wěn)步增長，其中，2000年的增長率為37%，2001年為 8%，并且從2001年到2005年，增長率將逐年遞增，2005年的增長率將達(dá)34%。因此，全球DSP市場的前景非常廣闊，DSP產(chǎn)業(yè)將成為21 世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ某柈a(chǎn)業(yè)。 PfS帝國開發(fā)
通信領(lǐng)域的應(yīng)用 PfS帝國開發(fā)
2002年1月7日~11日，在美國拉斯維加斯舉行的全球最大的消費(fèi)類電子產(chǎn)品展CES (Consumer Electronic Show)，以及2月1 日在英國倫敦科學(xué)博物館開幕“通向未來”科學(xué)技術(shù)展，展示了最新研究開發(fā)的 DSP 新技術(shù)新產(chǎn)品在通信領(lǐng)域的應(yīng)用。DSP制造商新推出一系列的產(chǎn)品，并且都瞄準(zhǔn)了通信領(lǐng)域的應(yīng)用。PfS帝國開發(fā)
在定制DSP中，LSI Logic、3DSP及新成立的Siroyan公司展示了新穎的DSP產(chǎn)品，這些產(chǎn)品涵蓋了從3G無線基站到無線局域網(wǎng)(WLAN)廣泛應(yīng)用。 Equator 技術(shù)公司推出一個數(shù)字視頻新方案，Broadcom公司第一次提供piceEngine的DSP解決方案，可以應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)電話VoIP網(wǎng)關(guān)。 LSI Logic公司新推出第二代ZSP結(jié)構(gòu)以及首次采用該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)核ZSP600，它是在ZSP400基礎(chǔ)上擴(kuò)展的軟件兼容版本，嵌入的內(nèi)核采用 0.13mm工藝技術(shù)，運(yùn)行于300MHz，將能夠?qū)崿F(xiàn)更高的速度和更低的功耗。 PfS帝國開發(fā)
3DSP公司推出了其DSP技術(shù)的首個特殊應(yīng)用實(shí)現(xiàn)方案UniPHY，該方案針對寬帶應(yīng)用中物理層(PHY)的信號處理進(jìn)行優(yōu)化，特別是 802.11a和802.11b WLAN。該單指令多重?cái)?shù)據(jù)內(nèi)核運(yùn)行于400MHz，將來可達(dá)1GHz。據(jù)稱這是首款針對寬帶物理層的信號處理進(jìn)行優(yōu)化的DSP內(nèi)核，它是一種能夠?qū)崿F(xiàn)具有成本效益的多標(biāo)準(zhǔn)方案。UniPHY最初是在2001年底推出的，而委托臺積電(TSMC)公司生產(chǎn)的開發(fā)芯片將于2002年第二季度推出。作為定制DSP市場中的最新進(jìn)入者，Siroyan公司也展示了其OneDSP結(jié)構(gòu)，它采用200MHz的VLIW內(nèi)核群組實(shí)現(xiàn)DSP和RISC指令，通常可省略獨(dú)立的通用MPU。Siroyan首席設(shè)計(jì)師Nigel Topham認(rèn)為該公司開發(fā)的處理器可以運(yùn)行于兩種模式，這是通信應(yīng)用中的處理器最經(jīng)常使用的兩類代碼。OneDSP結(jié)構(gòu)中每個內(nèi)核都有兩套執(zhí)行單元，可以分別處理DSP和類似RISC指令。第一個產(chǎn)品SRA328已于2002年4月推出。 PfS帝國開發(fā)
其它領(lǐng)域的應(yīng)用 PfS帝國開發(fā)
近年來，隨著DSP芯片產(chǎn)品價格的不斷下滑，使DSP能夠從以往的軍用領(lǐng)域迅速拓展到民用領(lǐng)域，例如應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、移動電話、調(diào)制解調(diào)器和磁盤驅(qū)動器以及眾多的消費(fèi)電子產(chǎn)品。例如DSP芯片應(yīng)用于VoIP網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。VoIP包括壓縮語音信號并將它們通過使用IP、基于信息包的網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)的形式傳送。撥號連接到VoIP網(wǎng)關(guān)的可以是modem、傳真或者話音，所以處理這些呼叫的DSP必須快速切換操作層面。音響產(chǎn)品也將是新市場的巨大應(yīng)用，例如 MP3 (MPEGI, Layer3)播放機(jī)。DSP算法允許將CD品質(zhì)的錄音從Internet下載到PC，然后傳送到便攜式播放機(jī)，通過解壓DSP芯片實(shí)現(xiàn)回放。 PfS帝國開發(fā)
DSP的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一是聲音處理。聲音數(shù)字壓縮技術(shù)早已獲得應(yīng)用，其中以脈沖編碼調(diào)制(PCM)的方法最普遍。但由于它只能壓縮50%數(shù)字，因此仍未足以應(yīng)付未來計(jì)算機(jī)應(yīng)用。DSP已經(jīng)在音效應(yīng)用中得到廣泛采用，而且大部分應(yīng)用于音效產(chǎn)品的技術(shù)，例如應(yīng)用于多媒體音效卡。NEC公司推出了控制聲音區(qū)域的DSP，可以應(yīng)用于音效卡。新加坡音效卡供應(yīng)商Creative Technology的技術(shù)銷售專家Ian Skelton強(qiáng)調(diào)指出，DSP面市后，語音便成了工作重點(diǎn)。改進(jìn)DSP，就能改進(jìn)語音的吞吐量，從而減輕PC的負(fù)荷及改進(jìn)語音。目前，Creative Technolgy正從事語音和多媒體等方面的研究，讓用戶感到更方便。 PfS帝國開發(fā)
硬盤驅(qū)動器使用DSP，能大大提高數(shù)據(jù)存取速度、縮小體積，促進(jìn)PC進(jìn)一步縮小體積、減輕重量，可應(yīng)用于掌上電腦。由于DSP速度高、數(shù)據(jù)傳送快，還可以代替微控制器用于激光打印機(jī)、激光掃描及光盤只讀存儲器等計(jì)算機(jī)外設(shè)。 PfS帝國開發(fā)
DSP應(yīng)用于語音識別領(lǐng)域，將會大有用武之地。Motorola公司等廠商的設(shè)計(jì)人員都特別重視DSP在語音識別中的應(yīng)用。市場調(diào)查公司 Forward Concepts認(rèn)為，語音識別就是實(shí)時完成你想要做的事情。換句話說，就是你要求該設(shè)備能即時識別你所講的話。當(dāng)然，你也能處理傳送中的文字。一段相當(dāng)長的程序，只有靠DSP才能完成。語音識別技術(shù)獲得許多DSP供應(yīng)商的支持。Motorola公司已經(jīng)推出了PC媒介開發(fā)套件。這是一種適合軟、硬件開發(fā)人員應(yīng)用的開發(fā)平臺，方便他們建立語音識別、語音合成引擎、揚(yáng)聲器等設(shè)備。 PfS帝國開發(fā)
IBM公司曾經(jīng)在ThinkPad 755系列筆記本電腦里裝上自己生產(chǎn)的Mwave DSP，使ThinkPad成為世界上第一臺有DSP的多媒體筆記本電腦。意大利計(jì)算機(jī)廠商Olivetti也早已將DSP裝入筆記本電腦內(nèi)。將來每臺 PC主機(jī)板上都會有一個DSP。由于具備音頻和壓縮能力，語音應(yīng)用將會有較大的發(fā)展。 PfS帝國開發(fā)
NEC公司也推出了Ultlker語音識別系統(tǒng)，可應(yīng)用到個人數(shù)字助理(PDA)方面。Will Strauss說，PDA是活用語音識別的一例。事實(shí)上，PDA能夠大展所長的一個應(yīng)用領(lǐng)域，就是語音識別，兩者可以配合得很好。隨著各種計(jì)算機(jī)外設(shè)體積的縮小，數(shù)據(jù)輸入設(shè)備如鍵盤等，亦將隨之小型化。所以，如想迅速輸入大量數(shù)據(jù)，唯有寄望于口授。 PfS帝國開發(fā)
語音識別還可依賴于微控制器的發(fā)展，一些廠商采用帶有DSP及其它器件的微控制器。除了DSP外，其它器件也具備語音識別能力。目前大多數(shù)具有特色的語音識別電話都裝有微控制器。微控制器能夠讓廠商按照電話的人體工程學(xué)來進(jìn)行控制。其他重要的器件還包括APC，以及外設(shè)存儲器芯片。不過，并非所有廠商均認(rèn)為語音識別電話要采用微控制器，例如Motorola的設(shè)計(jì)幾乎完全采用DSP。 PfS帝國開發(fā)
TMS320C64x DSP核是美國德州儀器公司(TI)新推出的產(chǎn)品之一，其時鐘頻率高達(dá)1. 1GHz，每秒可執(zhí)行近90億條指令 ( 9000MIPS)，與目前市場上的領(lǐng)導(dǎo)產(chǎn)品TMS320C62x相比，新核在主要應(yīng)用系統(tǒng)中，可提供10倍于C62x的運(yùn)算能力。C62x是寬帶通信基礎(chǔ)應(yīng)用系統(tǒng)包括第3代無線基站及數(shù)字用戶線(DSL)廠商的首選，而C64x則是以C62x為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的，提供了更高的效能�；赩elociTI先進(jìn)的 “超長指令字節(jié)”(VLIW)結(jié)構(gòu)而延伸的C64x VelociTI2，不僅可以加快通信與圖像處理能力，還可以在更短的時鐘周期內(nèi)完成更多的DSP運(yùn)算。為了強(qiáng)化平行運(yùn)算的特性，C64x增加了一些新功能，其中包括同時執(zhí)行四組8bit/兩組16bit的指令，達(dá)到每秒可執(zhí)行近90億個9bit的“乘法累積周期”MAC(Multiply Accumulate Cycle)運(yùn)算。特殊用途的指令可以改善信息的流程，降低存儲中的代碼長度，并加快主要工作的執(zhí)行速度，如錯誤更正、比特運(yùn)算以及動態(tài)的推測與補(bǔ)償。另外，所有的C62x 代碼都可以在 C64x DSP上執(zhí)行，節(jié)省了客戶的軟件投資。 PfS帝國開發(fā)
C64x DSP芯片應(yīng)用于打印機(jī)，能夠充分發(fā)揮可編程DSP的優(yōu)勢。C64x DSP核以TI公司的xStream DSP技術(shù)為基礎(chǔ)，與目前的解決方案比較，它可以把彩色激光打印機(jī)的打印速度提高1倍，不必增加系統(tǒng)的成本。 PfS帝國開發(fā)
C64x DSP芯片應(yīng)用于掃描儀，可以再生出多種多樣的圖像，其中包括最簡單的文字以及最復(fù)雜的彩色圖像。由于C64x DSP具有可編程能力，使廠商能夠借助軟件修改DSP的工作方式，采用最新的掃描演算法。C64x DSP核的高運(yùn)算效能，還能對視頻圖像進(jìn)行實(shí)時的編碼與解碼，以便將高解析度的視頻格式轉(zhuǎn)換成解析度較低的格式，然后再傳送到其他功能不同的電視機(jī)或 PC。 PfS帝國開發(fā)
DSP是半導(dǎo)體業(yè)的驅(qū)動力 PfS帝國開發(fā)
DSP 正在世界半導(dǎo)體業(yè)中起著越來越重要的作用。Forward Concepts在日前發(fā)布一份有關(guān)DSP的報(bào)告指出:“到2001年，所有交付的微處理器都將具有DSP處理能力。如果你看看任何一家供應(yīng)商的計(jì)劃，就會發(fā)現(xiàn)大家都在增加DSP的MIPS(每秒百萬條指令)。DSP 目前已經(jīng)成為整個半導(dǎo)體工業(yè)的驅(qū)動力。TI 公司總裁兼首席執(zhí)行官 Tom Engibous 也指出:“市場上新推出了五花八門的DSP產(chǎn)品，任何人要想為所有的應(yīng)用提供最好的解決方案都是不現(xiàn)實(shí)的。十年之內(nèi)，DSP有可能成為最大的半導(dǎo)體行業(yè)”。 PfS帝國開發(fā)
隨著DSP技術(shù)的迅速推進(jìn)以及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，導(dǎo)致DSP 的功能越來越多樣。例如，廠商們新推出多種款式可選擇的獨(dú)立器件、DSP與MPU 相結(jié)合的器件、為執(zhí)行DSP功能量身定做的MPU器件、以及許多公司為ASIC或SoC解決方案所提供的軟硬DSP內(nèi)核。PfS帝國開發(fā)
目前，一些世界級的DSP業(yè)者認(rèn)為獨(dú)立的DSP 會很快發(fā)展成為特定用途的器件。Agere公司開發(fā)部副總裁Sohail Khan說:“界限正在模糊，產(chǎn)品很快成為多功能和多技術(shù)的系統(tǒng)級芯片的設(shè)計(jì)。屆時，內(nèi)存、DSP、傳統(tǒng)處理器和模擬器件都將集成在一塊芯片上，過去人們熟悉的獨(dú)立DSP，也就是那些由MAC、RAM和ROM所組成的器件，已經(jīng)不能滿足客戶的需要和新的應(yīng)用領(lǐng)域。 PfS帝國開發(fā)
基于對DSP技術(shù)及其應(yīng)用的新認(rèn)識，TI公司推出了一系列的DSP新產(chǎn)品，該公司新推出的C55x DSP芯片應(yīng)用于內(nèi)耳植入器，可以幫助聽力障礙患者較好地恢復(fù)聽力。內(nèi)耳植入器包含一個以DSP為基礎(chǔ)的信號處理單元，一個微型磁盤，一條細(xì)小的導(dǎo)線，約有20個電極，這種內(nèi)耳植入器可使聽力障礙者得以復(fù)聰。TI 公司與內(nèi)耳植入器制造商合作，不斷地改進(jìn)和擴(kuò)展這種助聽器產(chǎn)品的功能。在這些產(chǎn)品中，TI公司的TMS320C5402是目前應(yīng)用最廣的DSP元件，它可以縮小內(nèi)耳植入器的體積，把以往需要佩帶在皮帶上的產(chǎn)品，縮小成為可以裝設(shè)在耳朵背后的超微型產(chǎn)品。最近新推出的C55x DSP核可以進(jìn)一步增強(qiáng)這種內(nèi)耳植入器的運(yùn)算功能，并將功耗降至原來的1/3，明顯地延長了電池的使用壽命。PfS帝國開發(fā)
未來10年，全球DSP產(chǎn)品將向著高性能、低功耗、加強(qiáng)融合和拓展多種應(yīng)用的趨勢發(fā)展，DSP芯片將越來越多地滲透到各種電子產(chǎn)品當(dāng)中，成為各種電子產(chǎn)品尤其是通信類電子產(chǎn)品的技術(shù)核心，將會越來越受到業(yè)界的青睞。據(jù)TI預(yù)測，到2010年，DSP芯片的集成度將會增加11倍，在單個芯片內(nèi)將能集成5億只晶體管。目前DSP的生產(chǎn)工藝已開始從0.35mm轉(zhuǎn)向0.25mm、0.18mm、0.10mm，預(yù)計(jì)到2005年，TI生產(chǎn)DSP芯片的工藝將達(dá)到 0.075mm 的更高水平，屆時，將能夠在一塊僅有拇指大小的單個芯片上集成8個TMS320DSP內(nèi)核。ADI公司副總裁Ben Naskar指出:“面對新世紀(jì)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、消費(fèi)類電子產(chǎn)品以有無線通信等領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)的新應(yīng)用，DSP產(chǎn)品在不斷地提高性能和增加功能的同時，正在不斷地降低功耗和減小體積，以便適應(yīng)市場的需求�！� |
發(fā)表時間:2011-6-1 9:20:38 |
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