淺析DSP與FPGA兩大市場的發(fā)展和關系

　　隨著模擬IC市場中眾多垂直細分行業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)DSP器件遭遇了各種替代性信號處理平臺的競爭，FPGA即為典型代表。憑借高密度、低功耗和低成本的優(yōu)勢，F(xiàn)PGA不僅在通信、消費類、嵌入式等廣泛領域中行使DSP的職能，并且已經(jīng)快速滲透到諸多新興應用領域之中。

　　盡管FPGA在某些應用領域中可以取代DSP，但是FPGA并不會徹底顛覆現(xiàn)有格局。來自全球領先的高性能信號處理解決方案供應商ADI公司DSP亞洲業(yè)務區(qū)域經(jīng)理陸磊先生表示，未來FPGA與DSP更多是協(xié)同處理關系，由于雙方的可編程，重用性和算法升級都有共通性，因此，使用DSP或FPGA都能實現(xiàn)更低功耗和更高性能。

　　ADI公司DSP亞洲業(yè)務區(qū)域經(jīng)理陸磊先生認為，DSP與FPGA都具有各自的優(yōu)勢。相比FPGA，DSP具有高性能、低功耗與易編程的競爭優(yōu)勢，并在傳統(tǒng)的應用市場發(fā)揮著巨大的作用。而FPGA是通過邏輯組合來實現(xiàn)各種功能的器件，可以進行任何類型的處理。在以高密度數(shù)據(jù)處理為中心的無線和有線通信、雷達、航空電子和醫(yī)療成像應用中，高性能FPGA有其先天優(yōu)勢——系統(tǒng)設計更簡化、處理速度更快、同時可以實現(xiàn)各種硬件擴展和連接。另外，陸磊先生指出，實際上DSP并非遭遇其它替代性型號處理平臺的競爭，反而得到了充分的開發(fā)。FPGA以及其他一些處理器，基本上都應用了很多DSP的技術。像中高端ARM處理器，也加入了一些DSP的指令；FPGA做數(shù)字信號處理的能力一直都是比較強的，所以DSP的技術在這些不同的芯片里面，都有各種各樣的應用。

　　陸磊先生在被問到未來DSP與FPGA兩者的關系將會如何發(fā)展時，他表示低成本、低功耗、小尺寸依舊是目前無線通信基礎設施、汽車電子、智能視頻監(jiān)控、工業(yè)自動化控制和航空航天等嵌入式應用領域的主要市場需求。這些需求正推動FPGA和DSP走向融合。DSP和FPGA都在利用自身的優(yōu)勢開發(fā)新的產(chǎn)品，以滿足新應用的需求。在一些復雜的應用中，由于需要兼顧硬件連接、處理效率、軟件兼容性和開發(fā)難度等各方面因素，F(xiàn)PGA加DSP和其他處理器的架構仍然會長期存在。而在對成本、功耗和體積要求高的應用中，單芯片的解決方案必然是趨勢，客戶最終考慮采用的會是能滿足應用的最合適的芯片。

　　隨著DSP與FPGA應用市場的不斷拓展，包括通信、醫(yī)療、汽車、工業(yè)、新能源在內的諸多細分行業(yè)都會對兩者都提出了新的要求。為滿足這些需求，ADI在產(chǎn)品規(guī)劃上結合自身DSP技術和數(shù)字邏輯、模擬電路的優(yōu)勢，針對相應的細分市場推出合適的產(chǎn)品。陸磊先生以汽車輔助駕駛為例并解釋道，前視攝像頭處理模塊通常需要安裝在后視鏡和擋風玻璃的狹小空間內，因此需要考慮整個模塊的體積；另一方面，由于太陽直射，器件的散熱也是一個很大的挑戰(zhàn)。這是一個典型的對器件的性能、功耗、體積都有很高要求的應用。單芯片的解決方案是唯一的選擇。ADI公司推出的BF60x芯片結合了Blackfin核和PVP所提供的高性能處理能力和靈活性，同時由于PVP的硬件結構降低了芯片的整體功耗。使得BF60x非常適合于汽車輔助駕駛對器件高性能、低功耗和小體積的要求。

　　什么是DSP？

　　DSP是Digital Signal Processing的縮寫，表示數(shù)字信號處理器，信息化的基礎是數(shù)字化，數(shù)字化的核心技術之一是數(shù)字信號處理，數(shù)字信號處理的任務在很大程度上需要由DSP器件來完成，DSP技術已成為人們日益關注的并得到迅速發(fā)展的前沿技術。

　　數(shù)字信號處理是利用計算機或專用處理設備，以數(shù)字形式對信號進行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理，以得到符合人們需要的信號形式。 DSP技術的應用

　　語音處理：語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強、語音郵件、語音儲存等。

　　圖像/圖形：二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像識別、動畫、機器人視覺、多媒體、電子地圖、圖像增強等。

　　什么是FPGA?

　　FPGA是Field Programmable Gate Array的縮寫，即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。FPGA采用了邏輯單元陣列LCA（Logic Cell Array）這樣一個新概念，內部包括可配置邏輯模塊CLB（Configurable Logic Block）、輸出輸入模塊IOB（Input Output Block）和內部連線（Interconnect）三個部分?？梢灾С忠黄琍ROM編程多片F(xiàn)PGA；串行模式可以采用串行PROM編程FPGA；外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設，由微處理器對其編程