【正文】 1和NEC μPD7720人上宣布ISSCC80 。基于DSP 1取得5 MHz的時(shí)鐘速度快， MB的乘法累積每第二次在4個(gè)時(shí)鐘周期每個(gè)足以使觸摸聲調(diào)接收過(guò)濾器來(lái)執(zhí)行實(shí)時(shí)。 曾經(jīng)強(qiáng)大的性能要求音頻接收器，現(xiàn)在滑稽容易，但新應(yīng)用又出現(xiàn)在過(guò)去20年把新的要求， DSP技術(shù)。據(jù)總裁Will Strauss先生和首席分析師 Forward Concepts公司在“數(shù)字信號(hào)處理器出貨量增長(zhǎng)了健康百分之二十四在2003年，我們預(yù)測(cè)略高增長(zhǎng)的2004年，在25 百分之。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)， 復(fù)合增長(zhǎng)率到2007年。因此，比賽以：升壓 DSP性能，運(yùn)行在可接受的算法成本，開(kāi)辟新的商業(yè)市場(chǎng)。它是也許太圓滑項(xiàng)目這一趨勢(shì)將無(wú)限期未來(lái)。事實(shí)上，精明的分析家們定期預(yù)測(cè)的消亡數(shù)字信號(hào)處理器。將性能要求超出可編程能力 DSP架構(gòu)保持上漲，從而一個(gè)新的要求辦法？或者如果是數(shù)字信號(hào)處理器保持其歷史生長(zhǎng)曲線，什么樣工具和架構(gòu)的需要？最終，這些將回答問(wèn)題的創(chuàng)造性建筑師，3月，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，及應(yīng)用的需求。的目標(biāo)本文闡明當(dāng)前和未來(lái)趨勢(shì)的審查如何利用技術(shù)及應(yīng)用壓力形DSP架構(gòu)在過(guò)去。首先，重要的是要區(qū)分?jǐn)?shù)字信號(hào)處理和數(shù)字信號(hào)處理器。那個(gè)技術(shù)和應(yīng)用的數(shù)字信號(hào)處理法，相對(duì)于模擬信號(hào)處理，是很好建立和更為重要的商業(yè)比。曾經(jīng)，在整個(gè)文章，指的是數(shù)字信號(hào)處理器的VLSI（非常大規(guī)模集成）處理器組成部分。因此，有什么特殊要求的數(shù)字信號(hào)處理作出從另一個(gè)不同的DSP的可編程處理器？基本應(yīng)用DSP架構(gòu)的特點(diǎn)是駕駛的要求實(shí)時(shí)信號(hào)處理。實(shí)時(shí)是指信號(hào)代表身體或“真正的”事件。數(shù)字信號(hào)處理器的設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)信號(hào)處理，因此必須能夠進(jìn)程樣本，他們的速度和產(chǎn)生到達(dá)。增加重大延誤，或延遲，到輸出可反感。而高利率常常實(shí)時(shí)DSP的要求被“快” ，快速，實(shí)時(shí)是不同的概念。例如，模擬集成電路的設(shè)計(jì)必須是快速的越快越好，但并不適用，如果失敗模擬器完成慢一點(diǎn)。相反，實(shí)時(shí)應(yīng)用不必快速例如，一所醫(yī)院房間心臟監(jiān)視器不需要快速（30赫茲樣本率），但并不需要實(shí)時(shí)。這將是災(zāi)難性的如果處理的抽樣調(diào)查了這么長(zhǎng)時(shí)間，經(jīng)過(guò)幾時(shí)，監(jiān)測(cè)顯示是五分鐘前的舊數(shù)據(jù)。并非所有的數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用需要實(shí)時(shí)處理。許多應(yīng)用程序執(zhí)行離線。例如，編碼的高保真音頻掌握的CD ROM使用先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)親處理算法，但沒(méi)有做的工作是在實(shí)時(shí)。 因此，DSP是不需要，任何舊處理器速度不夠快的工程師回家吃晚飯將這樣做?？傊?，最重要的區(qū)別，DSP的技術(shù)特點(diǎn)是，它們的過(guò)程實(shí)時(shí)信號(hào)，該信號(hào)可以快或慢，但它們必須實(shí)時(shí)?？删幊獭Ｗ鯠SP的需要可編程？ 編號(hào)：這是完全可行的處理數(shù)字信號(hào)不可編程架構(gòu)。在這篇文章中，然而，數(shù)字信號(hào)處理器指可編程DSP ，更具體地說(shuō)，對(duì)用戶可編程DSP ，因?yàn)槲业钠?jiàn)是，這就是最有趣的建筑設(shè)計(jì)問(wèn)題所在。通常， 最苛刻的應(yīng)用要求可編程架構(gòu)。例如，第一代可編程DSP可以執(zhí)行的單一渠道的32 Kbps的編碼/ DLQ （自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制/動(dòng)態(tài)鎖量化）編解碼器，而特別定制集成電路這不是程序 mable但深感流水線可以運(yùn)行8個(gè)通道相同的技術(shù)。這樣做的理由是，編程是在費(fèi)用：每一個(gè)行動(dòng)，一個(gè)可編程的芯片沒(méi)有無(wú)論多么簡(jiǎn)單的要求取回解碼，執(zhí)行。這是大量的硅芯片面積和功耗專(zhuān)門(mén)討論，也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)移留下的兩個(gè)位。Nonprogrammable架構(gòu)成功 ceed的轉(zhuǎn)變時(shí)，左對(duì)二位的功能是一個(gè)小積木，積木，允許其他經(jīng)營(yíng)同時(shí)。這很容易想象許多積木。工作同時(shí)進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)10倍性能優(yōu)勢(shì)nonprogrammable邏輯。存在的問(wèn)題專(zhuān)門(mén)的DSP硬件是，你必須發(fā)展一個(gè)新的芯片為每個(gè)應(yīng)用程序。由于開(kāi)發(fā)成本增加，盈虧平衡點(diǎn)是不斷變化的贊成采用可編程架構(gòu)。更多的權(quán)力。提高了時(shí)鐘速度允許更多的教學(xué)籌措期間被處決的固定時(shí)間間隔。1980年，在貝爾實(shí)驗(yàn)室的團(tuán)隊(duì)掙扎運(yùn)行的DSP 1在5 MHz的今天在130納米技術(shù)，時(shí)鐘速度大于500 兆赫，才能實(shí)現(xiàn)。如下： 1. 在一個(gè)固定的數(shù)據(jù)速率，更復(fù)雜的算法可以編程。2. 在一個(gè)固定的數(shù)據(jù)速率，多渠道的同一算法算法可以編程。 3 . 在更高的數(shù)據(jù)速率，算法類(lèi)似復(fù)雜可以編程。 一個(gè)例子，（編碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)）語(yǔ)音編解碼器。它允許良好在低質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸速率。該算法需要大約30 。實(shí)例數(shù)2 VoIP （ IP語(yǔ)音）應(yīng)用在四個(gè)渠道籌措支持為SOHO （小型辦公室/家庭辦公室）的產(chǎn)品，多達(dá)256個(gè)或更多合作渠道， （辦事處）的產(chǎn)品。頻道登大學(xué)是關(guān)鍵指標(biāo)VoIP處理。 一個(gè)例子第三起案件是MPEG 2視頻壓縮算法用于解碼DVD光盤(pán)上區(qū)分不一樣圖片決議。計(jì)算能力成正比視頻分辨率。拉伸的MPEG 2從NTSC系統(tǒng)（國(guó)家電視系統(tǒng)承諾， 開(kāi)球）決議高清不僅需要6 倍的處理能力，但在新的藍(lán)色激光的DVD 技術(shù)的快速讀取數(shù)據(jù)的磁盤(pán)。 此外，推進(jìn)超大規(guī)模集成電路許可證的程序mable架構(gòu)以降低功耗和/或費(fèi)用定額算法在一個(gè)固定的數(shù)據(jù)速率。推進(jìn)技術(shù)共謀，在許多方面為推動(dòng)邊界贊成可編程DSP 。應(yīng)用，需要高度特異性 cialized設(shè)計(jì)方案，今天成為廉價(jià) DSP的明天。昂貴耗電DSP的今天已成為在糖豆明天。在過(guò)去25年里看到占支配地位的用戶可編程DSP作為占主導(dǎo)地位的建筑方式來(lái)執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用。DSP的程序必須維持在實(shí)時(shí)處理率在所有情況下，并在事實(shí)上，程序員必須以某種方式知道，這已經(jīng)完成，使應(yīng)用不失敗領(lǐng)域。換言之，DSP的程序必須分配實(shí)時(shí)。來(lái)源的不確定性，共同在臺(tái)式機(jī)處理器，可能是災(zāi)難性的DSP的編程。例如，頁(yè)錯(cuò)誤和緩存錯(cuò)過(guò)可以造成數(shù)百周期錯(cuò)過(guò)的CPU的，因?yàn)樗情e置的，而行動(dòng)是滿意的。如果您必須采樣值每微秒，那么頁(yè)錯(cuò)誤或緩存小姐可能會(huì)導(dǎo)致窗口錯(cuò)過(guò)。因此，DSP的需要或者固定存儲(chǔ)器或高速緩存，可鎖定程序后啟動(dòng)。其他不太重要的例子，不確定性包括分支預(yù)測(cè)和數(shù)據(jù)依賴(lài)終止功能，如“鴻溝” 。雖然漂亮的平均情況下， DSP的程序也必須允許為最壞的情況分配實(shí)時(shí)不僅要得到實(shí)現(xiàn)，但傳統(tǒng)的盟友DSP的已直接實(shí)現(xiàn)。在新的數(shù)字信號(hào)處理器，實(shí)時(shí)分配確實(shí)知道，能夠在編譯的時(shí)候，但非常認(rèn)真分析和反復(fù)編程往往需要以實(shí)現(xiàn)理想的結(jié)果針對(duì)手機(jī)，TI的TMS320C54xx是于1994年開(kāi)始實(shí)施。在某種意義上說(shuō)，它的成果， TI的16位DSP產(chǎn)品線，開(kāi)始實(shí)行TMS32010于1983年，移動(dòng)通過(guò)39。 C1x ， 39。 C2x ， 39。 C2xx ，和39。 C5x后代的39。 C54xx 。雖然嚴(yán)格的是不能維持，后續(xù)架構(gòu)已接近足夠德州儀器遷移日漸壯大的客戶群與每一個(gè)新產(chǎn)品，英特爾新一代多做了與x86的家庭。早些時(shí)候的TI DSP犧牲多少性能改善易用性。許多其他的缺點(diǎn)，如缺乏位累加器后衛(wèi)也糾正多年來(lái)。16位DSP耗盡形式的“積累”以外的乘法累加器算術(shù)運(yùn)算是在的TI DSP產(chǎn)品線：由90年代中期，德州儀器的架構(gòu)已增加到130多個(gè)指示。新的專(zhuān)門(mén)指示的方法之一即興化性能年初DSP的方式使用，以滿足成本目標(biāo)。難以收拾的新指示到在TMS320C54xx的負(fù)擔(dān)指令集。時(shí)鐘速度可以增加，但隨著時(shí)間的推移不充分利用技術(shù)的進(jìn)步，如果的CISC指令法繼續(xù)增長(zhǎng)。不知不覺(jué)中，這些DSP架構(gòu)需要尋找一種方法，可使用的晶體管的后來(lái)代IC技術(shù)以提高性能。 更深的流水線使沒(méi)有多少好處，因?yàn)楦钊牍艿辣仨氂欣谒嘘P(guān)鍵路徑和CISC的instrucion籌措有許多復(fù)雜的關(guān)鍵路徑。另一種戰(zhàn)略，基于VLIW （超長(zhǎng)指令字）平行，提高性能的執(zhí)行多個(gè)指令的平行。相對(duì)無(wú)效的VLIW上的CISC指令集，因?yàn)樗请y以確定的指示，是通常執(zhí)行的并行。此外，還必須注意，編譯器有但收效甚微復(fù)雜的16位DSP指令集。 然而，隨著更高的時(shí)鐘速度和更大的地方回憶每1980年，撥號(hào)需要把所有的道路“的DSP ” ，以滿足最低限度的業(yè)績(jī)目標(biāo)，今天的設(shè)計(jì)師可以選擇不同的點(diǎn)，以較少的頻譜性能。在今天的時(shí)鐘速度， RISC的DSP的性能將足以對(duì)許多應(yīng)用程序和其他好處的。來(lái)源和目的地從通用寄存器文件很容易被編碼在一個(gè)32位RISC DSP指令，使編譯器更加成功。解耦數(shù)據(jù)負(fù)載執(zhí)行許可證提高了時(shí)鐘速度，因?yàn)閿?shù)據(jù)可以預(yù)裝到通用寄存器文件。對(duì)于每一個(gè)特殊的功能，認(rèn)真研究潛在的一些指示，儲(chǔ)存，關(guān)鍵路徑的影響，中斷開(kāi)銷(xiāo)，當(dāng)然，法是必要的。總之， 32位RISC + DSPWe39。ve看到，需要良好的工具，并繼續(xù)擴(kuò)大性能的DSP建筑師不得不打破的復(fù)雜16位指令集的過(guò)去。 RISC的數(shù)字信號(hào)處理器，但是，確實(shí)是取得成果的應(yīng)用結(jié)合起來(lái)“的RISC任務(wù)”和“ DSP的任務(wù)。 ”應(yīng)用籌措這類(lèi)型的增殖與DSP應(yīng)用的分組網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)重要的例子是3G無(wú)線手機(jī)的不遠(yuǎn)的將來(lái)，視頻通信和語(yǔ)音識(shí)別。，第一次的RISC DSP的。 “三” ，標(biāo)志著microproces體， DSP和microcontrol職能合并為一個(gè)共同的處理器。英特爾公司和Analog Devices公司最近合作建設(shè)英特爾生活津貼（微信號(hào)結(jié)構(gòu)） 。第一個(gè)產(chǎn)品的ADSP 21535 （ Blackfin處理器） ，似乎是有針對(duì)性的舉行的3G手機(jī)。 StarCore公司和飛利浦Trimedia另外兩個(gè)高性能的RISC DSP架構(gòu)，所有供應(yīng)商正在采取的數(shù)字信號(hào)處理要求到：手臂的“ E ”的擴(kuò)展，日立與的SH DSP的現(xiàn)在已進(jìn)入第三代， IBM的PowerPC與MIPS的圖書(shū)大腸桿菌最近宣布CoreExtend 。約拿Probell表明， ，但硅成本的這些架構(gòu)不是陰性， ligible 。雖然8個(gè)職能部門(mén)在德州儀器TMS320C62xx數(shù)據(jù)路徑的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了39。 C54xx ，當(dāng)適用于一個(gè)典型的例子，如直接形式飛行情報(bào)區(qū)，八問(wèn)題39。 C62xx結(jié)構(gòu)采用256位指令來(lái)完成什么39。 C54xx可以在16位。額外的硅成本也延伸到數(shù)據(jù)路徑的內(nèi)容和15端口的登記文件要求，以維持8個(gè)職能單位。因此， TI的VelociTI產(chǎn)品定位為高性能的應(yīng)用，同時(shí)也沒(méi)有價(jià)格和功耗敏感型。另一個(gè)之交的技術(shù)曲柄之前將需要的VLIW架構(gòu)排擠舊的16位DSP的完全。 ，一個(gè)應(yīng)用程序需要的VLIW DSP的。，用于600兆赫德州儀器TMS320DM642 。這個(gè)裝置使用了39。 C64xx核心以及專(zhuān)門(mén)的音頻和視頻接口。它能夠在4800 MMAC翻了一番（萬(wàn)乘法累積每秒）在8位精度。在布法羅大學(xué)的視頻軟件支持在標(biāo)清解碼（標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視）的決議。，以支持大量的MPEG 2編碼的DVD光盤(pán)，以及其他編解碼器和未來(lái)的發(fā)展中ITUT/ISO標(biāo)準(zhǔn)本身。看來(lái)TI的埃里克Braddom ，全球經(jīng)理DSP的視頻圖像，說(shuō)： “可編程性是必不可少的在這一階段， ”是可以理解的， ，仍有空間建筑創(chuàng)新的框架內(nèi)的VLIW使用RISC DSP指令集。 ，在DVD市場(chǎng)的潛力是高清晰度（1080i的，支持720p ）解碼。)目前，39。 DM642的。德州儀器宣布，將適用于即將召開(kāi)的1 GHz的DSP實(shí)現(xiàn)。其他高端的VLIW DSP的如飛利浦Trimedia五個(gè)指令問(wèn)題不是等待，預(yù)計(jì)將攻擊的HD問(wèn)題很快。其他競(jìng)爭(zhēng)因子會(huì)減少編程，訴諸專(zhuān)門(mén)的硬件MPEG “成熟席位”這是開(kāi)眼界看附錄C ，“統(tǒng)計(jì)調(diào)查體系“。經(jīng)過(guò)十年的研究，使用編譯器的性能完善的基準(zhǔn)，我們發(fā)現(xiàn)，不論RISCs更比差異不一樣。 DSP是很長(zhǎng)的路要走“附錄C的地位， ”但是現(xiàn)在，隨著DSP應(yīng)用的主流，雙方的RISC廠商和DSP廠商都融合在RISC DSP的，越來(lái)越多的軟件開(kāi)發(fā)成本，同時(shí)出現(xiàn)了良好的基準(zhǔn)，如BDTI mark2000由伯克利設(shè)計(jì)技術(shù)（ BDTI ）和基準(zhǔn)協(xié)會(huì)（嵌入式微處理器基準(zhǔn)Consor tium ），用以衡量設(shè)計(jì)的進(jìn)展，將推動(dòng)DSP架構(gòu)變得更加相似，沒(méi)有什么不同的路徑的RISC之后一代人的時(shí)間之前。每當(dāng)一個(gè)可編程DSP架構(gòu)能夠滿足應(yīng)用程序的成本和功耗目標(biāo)，這將是前解決。可是你知道的應(yīng)用程序無(wú)法適應(yīng)？在臺(tái)式機(jī)市場(chǎng)，應(yīng)用和系統(tǒng)軟件似乎滯后超大規(guī)模集成電路的能力。在數(shù)字信號(hào)處理的要求“更快/更便宜/低功率”始終把DSP的超大規(guī)模集成電路。尼克Tredennick認(rèn)為， “領(lǐng)先的楔形...零成本，零功耗，以及零延遲部分嵌入式系統(tǒng)三月市場(chǎng)” ，將推動(dòng)DSP到動(dòng)態(tài)邏輯。