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DSP面临的问题以及挑战
szzunzheng 发表于 2007/7/19 17:43:11 722 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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（1）如何合理地安排数据流程，使之在DSP的各执行单元间无冲突地顺利执行，仍是DSP开发人员面临的重要的问题。由于设计的复杂性，将算法映射到DSP具体目标硬件上时，尚不能采用高层次编程语言，必须使用汇编语言，并对器件的并行执行机制有十分清楚的了解。而这种局限于汇编语言的编程设计，正是提高软件开发效率的瓶颈。
（2）平行结构方面还存在问题。为了实现更高的吞吐量，就必须在特定单位时间内处理更多的数据位。VLIW技术代表了指令级的平行度。超标量结构和超管道结构也试图在一个指令周期内得到更多的指令。数据级平行度由更宽的数据字、向量化和数据流结构来表示。由于数据字的宽度更大，因此每个指令周期指令可处理更多的数据，提高了每个时钟周期可处理的数据位数。任务级或事务级平行度体现在多任务、多线程和多处理器设计中。这些结构有望提高数据处理吞吐量，但增加的数据和指令宽度以及随之而来的数据处理吞吐量提高要付出一定的代价。当代码密度和数据宽度与应用相匹配时，它们能起帮助作用，但当数据字宽度与处理器不相同时，它们反而会带来很多麻烦。
（3）大量可用的片上高速缓存正变得对系统的总吞吐量越来越重要，因为标准的内存总线和接口已无法为系统中每个MAC的千兆字节数据传输率提供支持。系统其余部份能否与高速处理器相配也正成为一个大问题，带有2个ALU单元的双MAC处理器每一时钟周期可能需要4个数据字，或每秒需要4千兆多个数据字。
（4）DSP的发展面临的挑战也体现在CPU速度的急速增快和价格的持续下降，使DSP制造商面临两种选择，一种是加快DSP的发展，另一种是退出竞争。各个制造商必须以多元化投资转到单一化投资，确立以DSPS为主要发展的产品，即集所有技术、所有产品于DSP。
四、DSP的发展趋势与前景
DSP在其发展的道路上不断满足人们日益提高的要求，正在逐渐朝向个人化和低功耗化方向发展，DSP发展的前景是非常可观的。
（1）系统级集成DSP是潮流
缩小DSP芯片尺寸始终是DSP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、存储单元集成在一个芯片上，成为DSP系统级集成电路。
（2）可编程DSP是主导产品
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。
（3）定点DSP是主流
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器件中的绝大多数属于16位定点可编程DSP器件，预计今后的比重将逐渐增大。
（4）追求更高的运算速度
目前一般的DSP运算速度为100MIPS，即每秒钟可运算1亿条指令。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。DSP运算速度的提高，主要依靠新工艺改进芯片结构。当前DSP器件大都采用0.5μm～0.35μmCMOS工艺，按照CMOS的发展趋势，DSP的运算速度再提高100倍（达到1600GIPS）是完全有可能的。