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由于工艺技术进步提升了性能并降低功耗和成本,FPGA正从外围逻辑应用进入到信号处理系统核心,*到传统DSP处理器的领地。面对FPGA和DSP孰优孰劣的追问,DSP芯片巨头德州仪器(TI)表示,在大部分情况下FPGA和DSP都是互补的,尤其是在小批量应用中;但到了大批量生产阶段,可编程DSP方案提供了通往量产的最佳途径,可通过增加高性能硬件加速器取代FPGA。

随着工艺提升,ASIC的成本越来越高,也日益势微;与此同时,FPGA的性能不断提升,而成本和功耗不断下降,可以满足作为信号处理系统核心的需求。随着FPGA进入90纳米和65纳米工艺时代,高性能DSP应用被FPGA厂商认为是新的增长点,自2006年下半年开始, Xilinx和Altera这两大FPGA巨头不约而同在公开场合大量宣传“在DSP应用,FPGA可以补充传统DSP处理器的不足,甚至可以取代DSP处理器”。


在不久前举行的2007年德州仪器开发商大会(TIDC)期间,FPGA和DSP孰优孰劣也成为媒体追问的焦点。对此,TI的两位技术专家表示,在大部情况下FPGA和DSP都是互补的,尤其是在小批量应用中;但到了大批量生产阶段,可编程DSP方案提供了通往量产的最佳途径,可以通过增加高性能硬件加速器取代FPGA。



针对FPGA厂商向DSP应用领域渗透的问题,TI副总裁林坤山表示,大部分情况下FPGA和DSP都是互补的,例如一个3G*的基带板上可以看到很多颗DSP,同时也有1-2颗FPGA发挥逻辑功能。虽然目前FPGA采用最新的半导体生产工艺,性能提高了很多,也可以做一部分的DSP运算功能,看起来有些重叠,但FPGA还是比较贵,开发的时候总没有软件开发得快。他总结说:“FPGA和DSP在某些方面会有一些竞争,但是从比较高的层次上来看,它们是互补的。”


TI首席战略科学家方进(Gene A. Frantz)笑道:“这是一个很有趣的现象,小批量的时候我们和FPGA供应商是互补的,到大批量的时候,我们希望客户不选FPGA,FPGA供应商则希望客户不选DSP。客户不希望我们开战,因为客户同时需要我们双方。”


Frantz解释说,小批量应用中常常可以同时看到DSP和FPGA,问题是当客户进入大量生产的时候,什么是正确的回答?FPGA通常会把客户带到ASIC或者专用芯片的路上;DSP或可编程方案的做法是,增加一些高性能硬件加速器。很多客户首先会同时用DSP和FPGA将产品推向市场,但到了量产的时候,他们就头疼了,不知道选择到底要走哪条路。


他进一步指出,由于成本越来越高,纯ASIC供应商越来越少,因此从FPGA到ASIC之路并不平坦;而可编程DSP方案通过增加高性能硬件加速器实现固定功能,同时保持可编程性,在很多应用时,它提供了通往量产的简单途径,如TI达芬奇和OMAP平台。另一个例子是,TI在今年年初推出的面向WCDMA*的三核DSP TMS320TCI6488, 通过在片上集成Viterbi(VCP2)和Turbo(TCP2)等加速器,TCI6488能够在单芯片上支持WCDMA宏*所需的所有基带功能,无需FPGA、ASIC及其它桥接器件。


林坤山补充说,如果有些客户量很大,FPGA的门数也很大,可能是100万以上,会找到TI的ASIC事业部门,这个ASIC部门可以把这些FPGA转换成ASIC,并和TI的DSP集成在一起,变成单一芯片,我们把这项技术叫做CDSP(custom DSP),这是我们提供给客户的解决方案。


Frantz还指出,由于成本和功耗原因,在特别大量的应用中,通常都没有FPGA,但有可编程DSP,如手机。Frantz总结说:“在很多应用中,系统厂商需要决定采用哪条路线实现大批量生产,例如目前的MP3播放器有基于ARM、DSP或ASIC三种不同的方法,它们通过不同的路线实现低成本和低功耗。总的来说,由于产品生命周期越来越短,设计师倾向于将越来越多的功能通过软件实现。”

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