高速可設(shè)定式DSP技術(shù)

消費(fèi)性產(chǎn)品與通訊產(chǎn)品都要能支援高運(yùn)算量和資料轉(zhuǎn)換的功能。這些產(chǎn)品對(duì)體積大小和耗電量的要求很嚴(yán)格，而數(shù)位訊號(hào)處理器（ｄｓｐ），就是這些產(chǎn)品最核心的部份。為了支援這些產(chǎn)品的需求和應(yīng)用，ｄｓｐ應(yīng)該是可程式化的、可設(shè)定的和可擴(kuò)充的。因此高速可設(shè)定式ｄｓｐ因此應(yīng)運(yùn)而生，它非常適合應(yīng)用在需要高效能、低功率且可以彈性設(shè)計(jì)的消費(fèi)性產(chǎn)品和通訊產(chǎn)品上?！　∠M(fèi)性產(chǎn)品與通訊產(chǎn)品，基本上都要能支援高運(yùn)算量和資料轉(zhuǎn)換（ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）的功能。例如：視訊影像的編碼與解碼、聲音的壓縮與解壓縮，或者影像資料的處理及壓縮、語音的播放以及通訊頻道的編解碼等應(yīng)用。　　這些產(chǎn)品對(duì)體積大小和耗電量的要求很嚴(yán)格，而且要求能針對(duì)特定的規(guī)格提供最佳的支援。而所謂特定的規(guī)格就是指產(chǎn)品的應(yīng)用功能。例如：手提式視訊裝置需要低功率和低成本，但影像品質(zhì)并不高；不過，視訊廣播市場(chǎng)所需要的視訊產(chǎn)品，則必須是高畫質(zhì)的，且其運(yùn)算處理效能一定要高?！　〈送?，目前許多產(chǎn)品都必須同時(shí)支援多種應(yīng)用項(xiàng)目，或必須支援具有多種格式（ｆｏｒｍａｔ）的單一應(yīng)用。譬如：只支援ｍｐｅｇ２的視訊產(chǎn)品，將必須同時(shí)支持ｍｐｅｇ４、ｈ２６ｌ、ｍｓｗｍ和其它視訊標(biāo)準(zhǔn)；而ｗｌａｎ通訊裝置除了要支援８０２．１１的不同版本標(biāo)準(zhǔn)以外，有時(shí)還得支援其它的無線電標(biāo)準(zhǔn)。　　而數(shù)位訊號(hào)處理器（ｄｉｇｉｔａｌ?。螅椋纾睿幔臁。穑颍铮悖澹螅螅椋睿?；ｄｓｐ），就是這些產(chǎn)品最核心的部份，負(fù)責(zé)處理那些需要大量運(yùn)算的資料。為了有效地支援這些產(chǎn)品的需求和應(yīng)用，ｄｓｐ應(yīng)該是可程式化的（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ）、可設(shè)定的（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ／ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ）和可擴(kuò)充的（ｓｃａｌａｂｌｅ）。高速的可設(shè)定式ｄｓｐ因此應(yīng)運(yùn)而生，它非常適合應(yīng)用在需要高效能、低功率且可以彈性設(shè)計(jì)的消費(fèi)性產(chǎn)品和通訊產(chǎn)品上。　　高速可設(shè)定式ｄｓｐ的設(shè)計(jì)目的，簡(jiǎn)單說，就是要在單一的系統(tǒng)級(jí)單晶片（ｓｏｃ）架構(gòu)下，支援許多種應(yīng)用和需求，而且使用者可以利用高階語言來開發(fā)。為了能盡早完成產(chǎn)品的開發(fā)工作，使產(chǎn)品能提早上市，這種新技術(shù)將是無法抵擋的趨勢(shì)?！　”仨毩私獾亩x　　有幾個(gè)定義必須先了解。首先，所謂「可程式化」，是指它可以處理指令，而不是指執(zhí)行固定的函式（ｆｕｎｃｔｉｏｎ）。對(duì)ｄｓｐ而言，指令可以來自于高階語言（ｃ、ｊａｖａ、ｃ＋＋）的編譯器（ｃｏｍｐｉｌｅｒ），也可以經(jīng)由手寫程式（組合語言）產(chǎn)生。這有別于傳統(tǒng)的ｄｓｐ功能，因?yàn)榭稍O(shè)定式ｄｓｐ具有類似中央處理器（ｃｐｕ）的功能。其實(shí)，正如ｄｓｐ的原名──「數(shù)位訊號(hào)處理器」，它本來就應(yīng)該是一種處理器；只不過，傳統(tǒng)的ｄｓｐ并沒有將ｃｐｕ核心納入架構(gòu)中，因此，「ｄｓｐ只能執(zhí)行固定的函式」就變成了一種刻板印象?！　∷^可設(shè)定式，是指可以使用一種或數(shù)種方法，將可設(shè)定式ｄｓｐ修改成客戶想要的應(yīng)用功能。不過，這些修改必須在它變成硅晶之前，就得完成?！　《蓴U(kuò)充性，是指它可以增加或縮減功能，來支援不同種類的應(yīng)用需求。在大多數(shù)的情況下，是專指增加功能而言，這可以使它擁有數(shù)顆傳統(tǒng)ｄｓｐ的功能。　　基本特性　　可設(shè)定式ｄｓｐ最明顯的特性，就是能動(dòng)態(tài)地執(zhí)行最佳化作業(yè)。它以下列三種方式來強(qiáng)化運(yùn)算效能?！　U(kuò)充或縮小　　藉由增加或減少ｄｓｐ處理器里的可用資源，同一種應(yīng)用就可以具有不同等級(jí)的運(yùn)算效能?？蓴U(kuò)充性可以藉由增加單一ｄｓｐ的資源，或者使用數(shù)個(gè)ｄｓｐ核心來達(dá)成。不過，為了能完善地利用這些新增的資源，以提高運(yùn)算效能，還需要一個(gè)功能強(qiáng)大的編譯器來配合才行。如果沒有這種編譯器的協(xié)助，則可設(shè)定式ｄｓｐ只會(huì)使應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)程增長(zhǎng)而已。　　位置與混合　　藉由改變資源的組成結(jié)構(gòu)（在不增加額外的資源之情況下），可設(shè)定式ｄｓｐ可以依照不同的應(yīng)用需求，提供不同等級(jí)的效能。例如，暫存器的位置（必須防止它的資料爆滿溢出）會(huì)直接影響到程式運(yùn)算迴圈的效能。同樣地，功能強(qiáng)大的編譯器在這里也扮演著舉足輕重的角色。　　自訂指令（ｃｕｓｔｏｍ?。椋睿螅簦颍酰悖簦椋铮睿　∶恳环N應(yīng)用都具有一些特殊的運(yùn)算作業(yè)（數(shù)學(xué)的、工程的或其它），但并不是全部都適合ｄｓｐ去執(zhí)行。因此，實(shí)際上，單一的ｄｓｐ不可能包含所有的指令或運(yùn)算函式。而且，ｄｓｐ廠商也無法事先就完全知道，所有客戶需要的全部運(yùn)算函式和指令。所以，為了提供彈性設(shè)計(jì)的方便性，可設(shè)定式ｄｓｐ允許使用者可以將自己設(shè)計(jì)的指令置入此ｄｓｐ中，以滿足客戶的需求?！　〕颂岣哌\(yùn)算效能以外，可設(shè)定式ｄｓｐ還必須支援功率和體積（成本）的最佳化。因?yàn)樾?、功率、體積三者是技術(shù)產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵，所以可設(shè)定式ｄｓｐ必須在指定的效能等級(jí)中，以程式求出最合適的耗電功率和體積