要追溯DSP技術(shù)的起源，就不得不談到1978年誕生的著名玩具產(chǎn)品Speak&Spell。這個(gè)在當(dāng)時(shí)來(lái)看富有創(chuàng)意的小玩意兒迅速成為美國(guó)歷史上著名的拼寫玩具。這項(xiàng)當(dāng)初并不是公司正式產(chǎn)品計(jì)劃的設(shè)計(jì)工作采用的單芯片語(yǔ)音合成器正是TI的首款DSP，而它的出現(xiàn)背后就有現(xiàn)任TI首席科學(xué)家方進(jìn)(GeneFrantz)的身影。

    Speak&Spell掀起了TI對(duì)DSP技術(shù)的熱情。五年后，第一款商用DSP在該公司誕生。盡管這個(gè)型號(hào)為TMS320C10(當(dāng)時(shí)為TMS32010)的芯片在今天看來(lái)顯然已經(jīng)非常落伍了——55,000個(gè)晶體管、4KRAM，3微米AMOS工藝，指令處理能力5MIPS——但它開(kāi)啟了一種可能。此后幾年，將溫度、圖像、電流、電壓等各種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的技術(shù)相繼出現(xiàn)，繼而形成了一股規(guī)模宏大的潮流，將包括手機(jī)、寬帶、硬盤驅(qū)動(dòng)器、三維圖像、MP3、數(shù)碼相繼、筆記本在內(nèi)的各種應(yīng)用裹挾進(jìn)來(lái)。1982年，全球DSP市場(chǎng)總值僅有1,000萬(wàn)美元，而2005年，已經(jīng)達(dá)到了80億美元。ForwardConcepts和WSTS的聯(lián)合報(bào)告表明，2010年，全球DSP市場(chǎng)將一舉突破170億美元的市場(chǎng)規(guī)模。

    創(chuàng)新應(yīng)用是引導(dǎo)DSP市場(chǎng)向前發(fā)展的一面大旗。我們已經(jīng)聽(tīng)夠了的成本、功耗、性能、靈活性等各種因素一直是應(yīng)用設(shè)計(jì)方面所面臨的主要挑戰(zhàn)。此外，林坤認(rèn)為與機(jī)會(huì)成本息息相關(guān)的上市時(shí)間在這些因素中處于最重要的地位?！拔覀冃枰谛阅?、功耗以及成本三方面來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。”他表示。在這里他特別強(qiáng)調(diào)：“對(duì)于成本來(lái)說(shuō)，不僅僅是降低芯片本身的價(jià)格，如何盡可能壓縮系統(tǒng)方面的開(kāi)支才是最重要的?！?

    25年的歷程已經(jīng)證明了DSP在應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)方面的能力是無(wú)限的。與3微米的AMOS工藝相比，如今TI已有超過(guò)50%的DSP采用了90nmCMOS工藝。此外，65nm的CMOS工藝也已使用在C6455中。而DSP的計(jì)算能力也從最初的5MIPS提高到如今的10,000MIPS。DSP的并行能力也在成倍增長(zhǎng)，與C1x/2x/5x系列一個(gè)機(jī)器周期處理1個(gè)MAC相比，如今的C64x+系列已經(jīng)能夠處理8個(gè)MAC操作。功耗問(wèn)題也在從容不迫的被一步步解決，隨著內(nèi)核電壓從10年前的3.5V降低到今天的1V左右，功率技術(shù)甚至孕育了與摩爾定律齊名的Gene定律——“半導(dǎo)體工業(yè)每18個(gè)月芯片功耗將會(huì)降低一半?！?

    為了在提高性能的同時(shí)盡可能減少對(duì)功耗的影響，除了將內(nèi)核時(shí)鐘頻率繼續(xù)上調(diào)之外，多核概念也被引人DSP?！昂芏嗳藭?huì)懷疑多核DSP技術(shù)的成熟度。其實(shí)，早在90年代就，市場(chǎng)上就已經(jīng)出現(xiàn)了多核DSP產(chǎn)品。我們最新的例子時(shí)面向有線網(wǎng)絡(luò)高密度語(yǔ)音市場(chǎng)的TNETV3020，它采用了6個(gè)500MHz的C64xDSP核?！绷掷け硎?。此外，最初的DSP每MMAC的功耗為500mW左右，方進(jìn)預(yù)計(jì)2010年這個(gè)數(shù)字將會(huì)降低到0.001mW。值得一提的還有SmartReflex技術(shù)，由于能夠在不需要高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)降低核電壓，該技術(shù)甚至令TCI6488的功耗降低了一半左右。

    全球累積DSP銷量已經(jīng)達(dá)到了100億顆。大規(guī)模量產(chǎn)推動(dòng)了DSP價(jià)格的降低，并使其日益成為具有競(jìng)爭(zhēng)力的電子解決方案。1982年，5MIPS的TMS320C10售價(jià)為500美元，這相當(dāng)于100美元/MIPS的價(jià)格，但是今天，這個(gè)價(jià)格僅有0.001美元。有理由相信，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，隨著價(jià)格的不斷降低，DSP將會(huì)滲入人類生活的每個(gè)層面。      

1.隨著工藝的不斷下降，DSP性能正在不斷攀升

    一切才剛剛開(kāi)始

    “如果不用擔(dān)心性能與價(jià)格，DSP的未來(lái)會(huì)怎樣？”這是方進(jìn)本次大會(huì)主題演講的開(kāi)頭語(yǔ)。他表示，電信是和娛樂(lè)是推動(dòng)DSP創(chuàng)新的兩次浪潮。前者的數(shù)字化電話系統(tǒng)、DSL、有線Modem，802.11以及數(shù)字蜂窩電話第一次為DSP提供了前所未有的廣闊舞臺(tái)，后者對(duì)性能、功耗的更高要求、流媒體、以及數(shù)量龐大的消費(fèi)人群則推動(dòng)了DSP的進(jìn)一步應(yīng)用。DSP的第三波浪潮應(yīng)該是什么，智能建筑，汽車，醫(yī)療，安防還是綠色能源？或許兼而有之。

    節(jié)能減排已經(jīng)成為全球保護(hù)環(huán)境的主題。如今，全美40%的溫室氣體排放都來(lái)自商務(wù)樓宇的照明、冷卻和加熱系統(tǒng)。全球智能視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)廠商ObjectVideo已經(jīng)在同TI進(jìn)行合作開(kāi)發(fā)新一代的智能傳感器。據(jù)稱，將此款傳感器安裝在房間上方中央后，它能感應(yīng)有人進(jìn)入，更知道物體的確切位置，并可根據(jù)偵測(cè)房間中人的移動(dòng)來(lái)迅速啟動(dòng)和關(guān)閉照明。“傳統(tǒng)感應(yīng)器利用熱能和超聲波，但錯(cuò)誤數(shù)值常常導(dǎo)致不當(dāng)?shù)拈_(kāi)關(guān)，錯(cuò)誤的偵測(cè)不僅浪費(fèi)能源也增加了成本。”該公司稱，“如果能在10%的大樓中安裝這種智能感應(yīng)器系統(tǒng)，我們將能減少相當(dāng)于200萬(wàn)輛汽車每年CO2的排放量?！?

    對(duì)于無(wú)人駕駛汽車這樣的夢(mèng)想來(lái)說(shuō)，雷達(dá)系統(tǒng)是這個(gè)項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)。德國(guó)大眾汽車就在其去年推出的AudiQ7中首次應(yīng)用了新一代雷達(dá)輔助巡航車距控制系統(tǒng)、帶雷達(dá)技術(shù)的變道側(cè)向輔助調(diào)節(jié)系統(tǒng)?！疤崞鹄走_(dá)，人們首先就會(huì)想到價(jià)格昂貴的浮點(diǎn)DSP技術(shù)，但這顯然超出了我們所能承受的范圍?！痹摴綣eanMarc表示，利用TI的DSC和C2000平臺(tái)技術(shù)，大眾汽車通過(guò)定點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了浮點(diǎn)運(yùn)算。“這是個(gè)重要的里程碑，它意味著我們距離無(wú)人駕駛已經(jīng)為時(shí)不遠(yuǎn)了。” [!--empirenews.page--]

    Ambient公司與伊利諾伊大學(xué)共同開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)無(wú)需開(kāi)口即能實(shí)現(xiàn)手機(jī)通話的研究項(xiàng)目將為美國(guó)高達(dá)300萬(wàn)重度溝通障礙人士帶來(lái)福音。該公司的Audeo器件可采集到人腦在說(shuō)話前腦部向喉部發(fā)送的神經(jīng)信號(hào)，在經(jīng)過(guò)TI超低功耗單片機(jī)MSP430處理后，人腦中的指令將會(huì)轉(zhuǎn)為動(dòng)力來(lái)控制輪椅的行進(jìn)。該公司的兩位聯(lián)合創(chuàng)始人Thomas和Michael表示，控制輪椅只是應(yīng)用的一種，人腦信號(hào)還可以轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音或者其他指令，目前Ambient的技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)70%的準(zhǔn)確率?！拔蚁Ｍ覀兊钠骷磥?lái)能夠取代手機(jī)?！盡ichael說(shuō)，“你可以想象一個(gè)完全無(wú)聲的手機(jī)溝通情景，根本無(wú)需自己開(kāi)口或者聽(tīng)對(duì)方講話?！?nbsp;    

2.DSP用于人工視覺(jué)

    對(duì)于許多消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，停留在他們腦海中的安防系統(tǒng)可能就是在某個(gè)房間內(nèi)占滿了整個(gè)墻面的顯示器，安全人員需要24小時(shí)內(nèi)緊盯這些令人眼花繚亂的顯示器，這不但令他們不堪重負(fù)，系統(tǒng)的有效性也無(wú)法完全保證。TI已經(jīng)開(kāi)始在全球?qū)嵤┮豁?xiàng)無(wú)需顯示系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警的。其原理是通過(guò)對(duì)象識(shí)別以及運(yùn)動(dòng)分析技術(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)異常情況。據(jù)稱，該系統(tǒng)有望在今后5～10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)廣泛使用。

3.未來(lái)安防系統(tǒng)不再需要令人眼花繚亂的顯示器

    DSP同樣能夠在替代能源利用中一展身手。以太陽(yáng)能發(fā)電為例，該類電源的特征是直流電，并且電流大小會(huì)隨著日光強(qiáng)度的變化而變化。要將其轉(zhuǎn)換為工頻電源，需要DSP進(jìn)行一些運(yùn)算工作。另外，如果家庭用戶希望將得到的太陽(yáng)能儲(chǔ)存在蓄電池中或者將其出售給電力公司，DSP的強(qiáng)大運(yùn)算能力同樣是必須的。方進(jìn)表示，DSP是可編程的特征使得其在風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電中也同樣適用。

    TIDC：開(kāi)發(fā)商方案展示平臺(tái)

    對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)成為一個(gè)流行詞匯。不僅僅是內(nèi)核供應(yīng)商、FPGA供應(yīng)商，DSP供應(yīng)商也需要這樣一個(gè)系統(tǒng)來(lái)擴(kuò)大技術(shù)的影響力并團(tuán)結(jié)更多的下游廠商。也許我們對(duì)DSP技術(shù)本身或者TI25年的太多關(guān)注反而忽略了本次TIDC的主題。從某種意義上來(lái)說(shuō)，它更是一個(gè)開(kāi)發(fā)商交流和展示技術(shù)的平臺(tái)。

    IttiamSystem公司此次帶來(lái)了其采用達(dá)芬奇平臺(tái)TMS320DM648而開(kāi)發(fā)的視頻服務(wù)器軟件平臺(tái)VSRV648。該系統(tǒng)帶有一個(gè)128MB的SDRAM以及32MB大小的Flash存儲(chǔ)器，采用TIDSPBIOS5.31.04。可支持MPEG2MP、MPEG4ASP以及H.264BP等多種流行的視頻文件格式，提供運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)解隔行掃描功能可選，能夠在CIF分辨率下實(shí)現(xiàn)8通道H.264編碼或者16通道MPEG-4編碼，并支持ITUG.7x/AAC-LC聲效。VSRV648還提供ASO(任意條帶排列)、FMO(靈活宏塊排列)等可選功能。此外，該方案的多通道視頻引擎API也將加速客戶的應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)間。據(jù)介紹，IttiamSystem總部位于印度班加羅爾，已在中國(guó)臺(tái)灣、新加坡、日本、韓國(guó)等地設(shè)有聯(lián)絡(luò)機(jī)構(gòu)，目前尚未完全進(jìn)入中國(guó)大陸市場(chǎng)。

4.Ittiam視頻服務(wù)器軟件平臺(tái)VSRV648

    許多工程師在尋找DSP的最佳解決方案之時(shí)往往會(huì)陷入性能、價(jià)格、功耗取舍的謎團(tuán)，為了滿足這方面的需求，Xilinx公司推出了XtremeDSP的最新成員，第一個(gè)經(jīng)過(guò)了DSP優(yōu)化的SpartanFPGA——Spartan-3ADSP，這也是該公司此次大會(huì)強(qiáng)力推介的產(chǎn)品。據(jù)稱，其核心DSP48Slice的修訂版本DSP48A能夠提供VirtexDSP器件中的DSP功能，使得設(shè)計(jì)師能夠針對(duì)復(fù)雜的挑戰(zhàn)實(shí)施解決方案。其支持的獨(dú)立功能包括乘法器、MAC、3輸入加法器、桶式移位器、寬總線多路復(fù)用器、量級(jí)比較器等，并同時(shí)支持將多個(gè)DSP48Slice連在一起形成寬數(shù)學(xué)函數(shù)、DSP過(guò)濾器和復(fù)雜算數(shù)函數(shù)而無(wú)需使用總體FPGA架構(gòu)。此外，DSP48ASlice還具有獨(dú)立控制的C-Port和一個(gè)預(yù)加器，前者在實(shí)施DSP算法是提供了更高的靈活性，后者則提高了普通DSP過(guò)濾器和FFT的密度。

    指紋識(shí)別與虹膜識(shí)別已經(jīng)過(guò)時(shí)？那么人臉識(shí)別呢？上海銀晨智能識(shí)別科技有限公司帶來(lái)的就是采用了TMS320DM64x而開(kāi)發(fā)的四款嵌入式人臉識(shí)別模塊：ISVIDEOSD64/R64/SR64/63。其中，R64/SR64由四個(gè)單元組成，分別是處理能力可達(dá)5400MIPS的DSP核心處理單元DM642、接有32MSDRAM和16MFlash的外部存儲(chǔ)單元、擁有WIEGANDS26輸出和RS485以及視頻輸出的接口單元，而接口擴(kuò)展單元?jiǎng)t是一個(gè)金手指接口。該公司稱，由于采用了先進(jìn)的紅外人臉識(shí)別算法，該模塊可有效的減小甚至避免可見(jiàn)光的影響，從而降低誤識(shí)率和拒識(shí)率。此外，SR64還具有H.264編碼以及G721音頻編碼算法能力。據(jù)稱，采用該公司的模塊后，OEM需要完成的工作只是按照產(chǎn)品外形設(shè)計(jì)接口板電路即可。

    為人熟知的TIDSP第三方合作伙伴北京合眾達(dá)展臺(tái)上推介的是該公司最新的達(dá)芬奇數(shù)字媒體開(kāi)發(fā)平臺(tái)——基于Linux/WinCE的SEED-Davinci_EVM。利用TMS320DM6446的雙核ARM9+DM64X，該平臺(tái)擁有H.263、H.264、MPEG2、MPEG4、WMV9、JPEG視頻編解碼、MP3、G.711音頻編解碼處理能力，并提供各種API接口函數(shù)。最大可支持8MSRAM、16MFlash、40GATA硬盤、2GDDR2存儲(chǔ)器。并擁有1路RCA視頻輸入、S-Video輸入端子；1路RCA視頻輸出、S-Video輸出端子、RGB分量輸出接口?？商峁〤D音質(zhì)輸入輸出(立體聲輸入輸出，麥克風(fēng)輸入、耳機(jī)輸出)。此外，該平臺(tái)還擁有SD卡接口、10M/100M自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口，并配有USB2.0(支持主/從)、McBSP、UART接口、WiFi(可選)、LCD顯示屏、800X600VGA輸出、14針JTAG接口等配置。合眾達(dá)還為客戶提供了各種Codec演示和測(cè)試程序。 [!--empirenews.page--]