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DSP：应用不断拓展 竞争态势加剧http://www.sina.com.cn 2007年08月28日 11:32 中国电子报
本报记者 冯晓伟 自20世纪80年代初首枚DSP芯片诞生以来，DSP器件历经20多年的蓬勃发展，其技术性能不断提高，应用领域快速扩展，目前已经成为数字信息时代的核心引擎。另一方面，DSP面临的竞争也在日益加剧。面对激烈的市场竞争，DSP技术将在充分发挥其性能优势的同时，不断探索新的发展空间。 性能优势是立足根本 高性能与低功耗，是DSP所具有的独特的竞争优势。在DSP领域，存在一个Gene定律。针对DSP功耗的变动趋势，Gene定律认为：DSP功耗性能比每隔5年将降低90%。衡量DSP运算速度的指标是MIPS(每秒百万条指令)。1982年DSP每MIPS的功耗为250mW，到1992下降为12.5mW，而到2002年仅为0.1mW，预计到2012年将挑战0.001mW。相应DSP产品每MIPS的价格也持续下降。 上海威乾数字技术有限公司总经理盛斌对《中国电子报》记者表示，DSP的高性价比是该公司选择DSP平台的首要原因。随着技术的进步，DSP的速度会越来越快，很多以前无法实现的算法将在嵌入式的DSP平台实现并产品化；另外，DSP将逐步向SoC方向发展，更能够在嵌入式产品中得到应用。 德州仪器半导体技术(上海)有限公司DSP业务发展经理郑小龙表示，随着DSP核心的改进，其并行处理能力得到极大的增强，DSP处理性能可以为主频的多倍，如TI主频为600MHz的DSP可达到接近5000MIPS的性能。目前TI的90纳米产品已经批量生产，将很快推出65纳米产品，50纳米技术开发进展顺利。预计20纳米工艺将会在5年之内取得突破，其最直接的表现就是可以在同样面积的芯片上集成超过十亿个晶体管。 拓展应用领域 DSP产品的应用十分广泛，其传统的应用市场为3C领域，即通信、计算机、消费类产品等领域。 DSP在占据嵌入式通信终端和基础设施市场的主导地位之后，其触角已延伸至更多的嵌入式数字多媒体应用领域，同时以其完全软件可编程的灵活性，在众多的数字信息产品解决方案中发挥着越来越大的作用。 整体来看，DSP应用在网络、消费电子以及无线等领域将越来越普及。DSP厂商通过采用更先进的生产工艺，继续发展性能更佳、易于开发并支持多处理器的DSP器件，发展需要用复杂算法对大量数据进行处理的应用，如自动导航、全自动化车辆、复杂的人工智能视觉系统以及高品质的医疗影像等。 汽车应用是DSP的另一个潜在机会。如今的汽车是数字化的汽车，内置了几十甚至上百个嵌入式处理器，它们通过数字网路相互连接，以控制和优化汽车内几乎每一个系统的运转，如电子助力转向、制动、动力传送、主动式悬挂系统、电子气门驱动、引擎性能模块等。 TI首席科学家Gene Frantz先生认为：娱乐、安全和医疗电子将成为DSP三大新的应用领域。音频、视频和通信的结合将推动全球个人娱乐市场的发展。上海威乾数字技术有限公司新近推出的VC6000A系列网络视频模块、VC6201系列、VH6000A系列、VN6000B系列网络视频服务器和VC6600A系列网络摄像机都采用了TI的单芯片DSP，闻亭数字系统(北京)有限公司的新一代视频电话开发平台(VDPII)则是基于TI达芬奇技术(DM6446)，采用了ARM+DSP架构。在语音识别领域，DSP也大显身手。北京通特科技有限公司总经理许华介绍，我们选择DSP作为智能语音识别方案的开发平台是出于以下几点考虑：一是制造成本，二是运算能力，三是片内资源，这些使得我们选择了DSP。 除娱乐之外，安全和医疗应用也将开始出现和增长，这两者都将以人性化方式发展。提高这些应用产品的安全性及隐私性的概念将成为发展推动力。 仍面临激烈竞争 随着数字信号处理技术不断地扩张其应用领域，DSP与其他类型芯片的竞争也日趋激烈。 在快速增长的消费电子领域，嵌入式通用处理器就给DSP造成了较大的竞争压力。尽管许多通用处理器不具备专门的信号处理特性，但它们能够胜任中、低程度的信号处理任务，而且嵌入式通用处理器的设计师正在把信号处理特性加进他们的架构之中。目前，嵌入式通用处理器的信号处理能力逐渐增强，一项信号处理应用是采用DSP还是通用处理器就越来越取决于性能以外的因素，例如，开发工具的适用范围和品质、现成的软件组件等常常是选择处理器的关键因素。 DSP还面临着FPGA的竞争。在多个DSP高端应用中，FPGA将扮演越来越重要的角色，例如高端通信基础设施等需要大量并行运算且对性能要求很高的应用，FPGA的性能优势要超过独立DSP，甚至传统上总是与高成本相联系的FPGA在某些设计应用中比DSP方案还便宜。 面对激烈的竞争，DSP产品除了继续扩展其应用领域之外，还必须依赖新的技术以提高自身的竞争力。飞思卡尔半导体微控制器业务部高级市场经理表示，DSP进入了两个发展方向：一是非常低的成本，在某种程度上与通常的MCU具备竞争力；另一方面，具备高MIPS的性能。芯原微电子(北京)有限公司中国区销售副总裁廖志军表示,FPGA因其本身的特点，一般情况下由于冗余逻辑的存在等，成本较高，虽然可以编程，但其设计的灵活性不如DSP。而DSP具有很好的数字信号处理能力，适合应用于音视频的编解码、无线通信的基带算法处理和VoIP的Codec等。芯原的DSP主要以可授权核的形式出现，帮助客户进行内嵌DSP核的SoC芯片的设计。 华旗资讯多媒体事业部总经理张勇峰指出，未来DSP平台技术进步体现在四个方面：1.集成度继续提高，采用新工艺，改进DSP芯核，将几个DSP芯核、MPU芯核、专用处理单元、外围电路单元等集成在一个芯片上，成为DSP系统级集成电路，这是一个重要的发展趋势。2.生产工艺提高。3.成本下降，成本一直是产品所追求的。4.提高运算速度，进一步减低功耗。 目前DSP的可编程性可以使设计非常灵活，并使其不同于其他的解决方案。在多核故事不断上演的今天，DSP同样也在向多核转变，特别是面向高速、高密度数据处理应用。对于不属于高密度的应用，将来的发展方向是SoC，达芬奇平台就是一个SoC的典型例子。 相关链接 DSP市场将“温和”增长 市场调研公司Forward Concepts预计今年DSP市场温和增长8%，增幅大于整体芯片市场3.5%的增长率。 预计今年通用DSP销售额将达到90亿美元左右，随着市场恢复比较正常的15%的增长率，明年市场形势会更好。通用DSP市场中的主要厂商是模拟器件公司(ADI)、飞思卡尔和德州仪器。 嵌入DSP市场将保持热度，今年销售额将达176亿美元，规模几乎是通用DSP市场的两倍。嵌入式DSP市场的主要厂商包括高通、博通、Marvell和英飞凌。 Forward Concepts的首席分析师Will Strauss表示：“嵌入式DSP市场为新兴公司提供了多数新机会，因为其进入门槛较低。”他指出，许多新公司正在推出频率相对较低且功耗下降的并行阵列处理器芯片，以在单一芯片中获得“前所未有的DSP性能”。
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