Достижение новое решение для высокопроизводительных DSP

DSP широко признаны в качестве ключевых технологий для многих горячих новых коммуникационных приложений, таких как 3G беспроводных базовых станций, высокопроизводительных модемов и HDTV приставки. Тем не менее, традиционные решения DSP заканчиваются пара. Все взрыве широкополосных и беспроводных аппетита рынков для высокой производительности и более тесной интеграции факторы, влияющие на необходимость решения новых DSP.

DSP производительность измеряется число умножить и накопления (MAC) операций системы DSP может обработать в секунду. Например, DSP функций, используемых в сетях 3G беспроводных систем, таких, как передать фильтры, адаптивные эквалайзеры и вперед исправления ошибок, должен обрабатывать миллиарды ПДК (ПДК гига-) в секунду. Потому что производители систем связи конкурировать на основе пропускной способности поддерживать и абонентов на базовой станции, конструкторы столкнулись с проблемой интеграции больше и быстрее, DSP операций на одном чипе. Эта проблема создана реальная необходимость в более эффективных решений DSP, которые могут обрабатывать сотни и даже тысячи, гига-ПДК в секунду.

До сих пор, дизайнеры высокопроизводительных DSP системы имели две возможности для реализации DSP операций. Первый программируемый готовый DSP процессор, а второй фиксированной решения, такие как ASIC или отдельных приложений стандартной продукции (ASSP). DSP процессор использует архитектуру фон Неймана (или его расширения), оптимизированный для обработки цифрового сигнала с высокой скоростью. Высокого класса DSP процессор включает в себя до 4 в режиме разделения времени MAC единиц, что позволило ему завершить 4 MAC операций одновременно. Быстрый DSP процессорные ядра на рынке сегодня работает на 1,1 ГГц, в результате выполнения 4,4 гига-ПДК в секунду.

Другого выбора, DSP был ASIC и ASSP. Потому что ASIC / ASSP могут быть разработаны и оптимизированы для выполнения определенных задач, высокая производительность не является проблемой. Тем не менее, ASICs имеют известные недостатки, такие, как длительный период времени и высоких разовых затрат техники. Оба ASICs и ASSPs не позволяют дизайнеру изменить функциональность устройства, после его развертывания. Эти недостатки весьма знаменательно, если учесть, что сообщения стандарты и требования клиентов, постоянно меняются и что увеличение времени выхода на рынок давление с каждым новым поколением продуктов.

Но третий выбор уже возникла. FPGA быстро завоевала признание как высокопроизводительное решение DSP. ПЛИС являются программируемыми, готовый решение, которое сочетает в себе лучшее из двух миров - гибкость программируемых процессоров цифровой обработки сигналов и высокую производительность ASIC / ASSP. В сочетании с наличием нового дизайна на уровне системы инструментов и блоков интеллектуальной собственности здания, FPGA стали предпочтительным выбором для реализации высокопроизводительных DSP операций.

Как это работает? Последние FPGAs позволяют дизайнерам реализовать DSP решений, которые могут обрабатывать сотни гига-MAC-операций в секунду в одном чипе. Это огромное преимущество в производительности достигается с помощью огромных ресурсов FPGA, чтобы построить реализации DSP, который отражает присущие параллелизма большинства алгоритмов ЦОС. Например, часто используемые функции в системе ЦОС КИХ-фильтра, который используется для обработки потока данных образцов. Алгоритм КИХ-фильтр состоит из нескольких операций MAC выполняется на каждой выборки данных. Для упрощенный пример, давайте фильтр 256-кран РПИ алгоритм, который выполняет 256 операций MAC на каждой выборки данных. Использование FPGA, дизайнер может выбрать путь создания MAC 256 единиц путем параллельной обработки данных, с тем чтобы обработки каждой выборки данных занимает всего один такт. С другой стороны, при использовании процессора DSP, которая 4 MAC единиц, данные образцы должны быть петельные 64 раз для достижения того же результата.

Еще одна причина для этого быстрого изменения рынка высокопроизводительных DSP, является наличие новых инструментов и готовых блоков, готовых к использованию алгоритмов ЦОС. FPGA производителей и поставщиков на системном уровне инструмента работают вместе, чтобы обеспечить дизайнеров со знакомыми методологий проектирования DSP DSP для разработки решений, использующих FPGA. Уже доступна для FPGAs несколько инструментов и библиотек, оптимизированных алгоритмов ЦОС, что значительно снижает барьер для разработчиков DSP, которые желают использовать эти новые устройства.

За Холмберг является старший менеджер по маркетингу продукции на Xilinx Инк в Сан-Хосе.