EEPW论坛

赛灵思公司副总裁兼DSP部总经理 Omid Tahernia FPGA 越来越多地被用于信号处理应用中。它能提供解决从 MIMO 数字通信系统到 H.264 编码，再到高清晰度广播系统等当今大部分最具挑战性的 DSP 应用所必需的性能和灵活性。 在此类系统中，FPGA 特别适合于以前一直由 ASIC或ASSP 来完成的高性能信号处理任务。同时也可以使用 FPGA 来创建高性能 DSP 引擎，通过执行互补的协处理功能来提升可编程 DSP 系统的性能。 通过发挥并行机制和硬件重配置能力把高性能与灵活性相结合，将是在高性能DSP细分市场中成功的关键。 图1 完整的DSP设计方案 一方面应结合市场的需要和本公司技术的优势，提供符合客户需求的高质量产品。另一方面，从设计方法上应该考虑到大多数 DSP 设计者不懂 VHDL 或 Verilog的现状，所以应该发展软件技术来支持他们已掌握的语言，比如Simulink和Matlab等。同时还应该针对焦点市场能提供包括算法、工具、服务以及器件的定制化系统解决方案。 此外，还应与业界领导厂商保持良好的协作关系。并建立一定的品牌认知度。 尤其在设计方法方面，FPGA 的传统用户（使用 VHDL 和 Verilog）只占 DSP 设计群体的大约 10%。这些设计者中的绝大多数属于以下情况： 更熟悉软件设计工具，如 C、C++、 Matlab，以及采用强大的函数库调用和硬件层抽象的方法； 学习或使用过来自 TI、ADI 和 Freescale 的 DSP 产品； 寻求更高带宽和性能，而利用FPGA 的并行机制就能最好地实现这些功能； 关注系统级集成、软件兼容性和复用性，以及快速原型开发能力。 针对以上情况，赛灵思公司在提供面向通用 DSP 应用的传统构造块（如 FFT、FIR 滤波器，以及其它“基础块”）的同时，又增加了分支：IP、工具和 FPGA 器件。 同时该公司还与 IBM 和 TI 等公司建立了战略联盟。并已拥有由第三方厂商开发和提供的丰富的 IP 和工具集。 赛灵思将自己定位为 一个DSP 解决方案的主要提供商，而认知度对于促成这方面的转变至关重要。为此，该公司不仅成立了DSP部而且向业界展示了其详细的DSP路线图。 该路线图涵盖了范围广泛的产品和服务，如图 1所示。包含了从 DSP 器件到设计工具和设计服务整个流程。其中工具部分包括 IP、库、电路板和工具套件等。 IP 和解决方案 除了不断加强其传统DSP市场外，赛灵思还推出了能够与嵌入FPGA系列内的复杂硬 IP 一起工作的构造块，如 PowerPC 405 处理器和 DSP48 块等。这些内核包含一个浮点协处理器，它通过一个专用硬件端口连接到 PowerPC，多个内核通过级联配置可增强DSP 48 切片的多功能性和固有性能。 这些 IP 产品是为满足特定垂直市场的需求而定制的。因此，赛灵思已经制定出针对以下领域的路线图：数字通信系统；多媒体、视频和成像 (MVI) 系统；国防系统。这些路线图中的每一个都包含了专门的组件或解决方案平台。 除了开发构造块 IP 以外，赛灵思正在朝着可提供概念验证的方向发展，同时该公司还致力于提供可直接在客户解决方案中采用参考质量设计的产品集。 工具 在针对高性能DSP市场应用中，赛灵思除了数字通信DSP路线图、MVI方案DSP路线图、参考系统路线图外，还推出了工具与方法路线图。在该路线图中，通过三个主要层次针对三类设计者群体：传统硬件 (FPGA) 设计师、DSP 开发工程师和系统设计师。该策略基于ISE软件工具套件，并集成了其嵌入式开发工具套件DSP系统生成器，以及其它第三方产品。 结语 Spartan和 Virtex FPGA 系列不断发展并包含了针对专用领域进行过性能和功耗优化的专门功能。乘法器、DSP48和嵌入式处理器就是直接针对 DSP 领域的例子。Virtex-4 代表了以提供成本优化特性为关注焦点的子系列。在未来器件路线图中，赛灵思还会加大对其它针对芯片的专门电路和构造块的开发力。