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DSP的发展前景.doc

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DSP的发展前景 数字信号处理器(DSP----Digital Signal Processor)已经成为世界半导体产业的又一个热点。DSP是将模拟信号变换为数字信号,并进行高速处理的专用处理器。由于数字信号处理器DSP可以高速处理极为大量的数字化数据,在各种电子机日益数字化的今天,DSP将要继续高速增长,其应用仍将扩大。根据新的需求发展,DSP将要向低价格、高性能、专用化和扩充有快闪ROM功能方向发展。 全球DSP市场的前景非常广阔,DSP产业将成为21 世纪最具发展潜力的朝阳产业。近年来,随着DSP芯片产品价格的不断下滑,使DSP能够从以往的军用领域迅速拓展到民用领域,主要应用于计算机、网络、移动电话、调制解调器和磁盘驱动器以及众多的消费电子产品。 DSP应用产品具有巨大的市场需求前景,仅就美国市场而言,据估计,21世纪将有1亿辆汽车、几千万台个人通信装置、每个家庭中5,20个联网的家用电器以及数以百万计的工厂使用DSP系统。中国已成为了DSP芯片的最大市场,数码相机、IP电话和手持电子设备的热销带来了对DSP芯片的巨大需求。尽管DSP市场日趋成熟,但仍有成长空间。互联网和设备个性化是当前信息社会的特征。互联网是PC时代全球经济新的增长点,由于PC市场仍未饱和,市场潜力巨大,也是DSP潜在的应用领域。而手机、PDA、MP3播放器以及手提电脑等则是设备个性化的典型代表,这些设备的发展水平取决于DSP的发展。在数字化、个人化和网络化的推动下,DSP的技术发展将会有以下一些走势: (1)系统级集成DSP是潮流 缩小DSP芯片尺寸始终是DSP的技术发展方向。当前的DSP多数基于RISC(精简指令集计算)结构,这种结构的优点是尺寸小、功耗低、性能高。各DSP厂商纷纷采用新工艺,改进DSP芯核,并将几个DSP芯核、MPU芯核、专用处理单元、外围电路单元、存储单元统统集成在一个芯片上,成为DSP系统级集成电路。TI公司的TMS320C80代表当今DSP领域中的最高水平,它在一块芯片上集成了4个DSP、1个RISC处理器、1个传输控制器、2个视频控制器。这样的芯片通常称之为MVP(多媒体视频处理器)。它可支持各种图像规格和各种算法,功能相当强。 (2)可编程DSP是主导产品 软件可编程性始终是DSP市场拓展的关键。数字信息产品中需要应用到许许多多新的技术和标准,其中不少需要经过不断完善。DSP首先可以构建一个强大灵活的硬件平台和软件基础,然后集成各种软件,其中可以包括标准算法、驱动、协议和应用等等。 可编程DSP给生产厂商提供了很大的灵活性。生产厂商可在同一个DSP平台上开发出各种不同型号的系列产品,以满足不同用户的需求。同时,可编程DSP也为广大用户提供了易于升级的良好途径。人们已经发现,许多微控制器能做的事情,使用可编程DSP将做得更好更便宜。例如冰箱、洗衣机,这些原来装有微控制器的家电如今已换成可编程DSP来进行大功率电机控制。 (3)追求更高的运算速度和进一步降低功耗和几何尺寸 由于电子设备的个人化和客户化趋势,DSP必须追求更高更快的运算速度,才能跟上电子设备的更新步伐。同时由于DSP的应用范围已扩大到人们工作生活的各个领域,特别是便携式手持产品对于低功耗和尺寸的要求很高,所以DSP有待于进一步降低功耗。按照CMOS的发展趋势,依靠新工艺改进芯片结构,DSP运算速度的提高和功耗尺寸的降低是完全可能的。 (4)DSP的内核结构进一步改善 DSP的结构主要是针对应用,并根据应用优化DSP设计以极大改进产品的性能。多通道结构和单指令多重数据(SIMD)、超长指令字结构(VLIM)、超标量结构、超流水结构、多处理、多线程及可并行扩展的超级哈佛结构(SHARC)在新的高性能处理器中将占据主导地位。 (5)DSP嵌入式系统 DSP嵌入式系统是 DSP系统嵌入到应用电子系统中的一种通用系统。这种系统既具有DSP器件在数据处理方面的优势,又具有应用目标所需要的技术特征。在许多嵌入式应用领域,既需要在数据处理方面具有独特优势的DSP,也需要在智能控制方面技高一筹的微处理器(MCU)。因此,将DSP与MCU融合在一起的双核平台,将成为DSP技术发展的一种新潮流。 (6)定点DSP是主流 定点DSP每器件产品的价格很低,这对大规模大众市场应用而言是相当重要的优势。相比较而言,浮点DSP能够实现更快速而简便的 开发,因此对开发成本比单位制造成本重要的小规模应用而言,更是最佳的选择。从理论上讲,虽然浮点DSP的动态范围比定点DSP大,且更适合于DSP的应用场合,但定点运算的DSP器件的成本较低,对存储器的要求也较低,而且耗电较省。因此,定点运算的可编程DSP器件仍是市场上的主流产品。据统计,目前销售的DSP器件中的80%以上属于16位定点可编程DSP器件,预计今后的比重将逐渐增大。 目前市场上的主要DSP生产商包括TI,ADI,Motorola,Lucent和Zilog等,其中TI占有最大市场份额。产品包括了从低端的低速度DSP到高端的大运算量的DSP产品。DSP器件的发展,必须兼顾3P的因素,即性能、功耗和价格。总的来说,随着VLSI技术的高速发展,现代DSP器件在价格显著下降的同时,仍然保持着性能的不断提升和单位运算量的功耗不断降低。 DSP技术的应可以说是日新月异,它的应用领域就像一个是个大金矿,还远没有探测完。数字化的到来对我们既是机遇也是挑战。相信DSP技术的发展和应用将对我们的工作和生活以及观念产生更大的影响,值得为之奋斗。
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