DSP推進(jìn)現(xiàn)代通信的發(fā)展

據(jù)著名的市場(chǎng)調(diào)查研究公司Forward Concepts日前發(fā)布的最新統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，2000年全球DSP出貨總值達(dá)61.4億美元，比1999年增長(zhǎng)40%；據(jù)這份報(bào)告預(yù)測(cè)，2001年全球DSP出貨總值將達(dá)67.5億美元，增幅將降至10%。

在2000年全球DSP市場(chǎng)銷售額排名榜上， TI仍然位居榜首，銷售額比上一年增長(zhǎng)29%，但其在全球市場(chǎng)上的占有率卻從上一年的48%降至44%；Agere Systems（前Lucent微電子部)公司排名第二位，銷售額比上一年增長(zhǎng)27%，但其在全球市場(chǎng)上的占有率也從上一年的25%降至22.8%；Motorola以及ADI在全球DSP 市場(chǎng)上的銷售業(yè)績(jī)也略有增長(zhǎng)，Motorola公司的銷售額比上一年翻了一番，該公司在全球市場(chǎng)上的占有率從上一年的11.5%增至13.2%，而ADI在2000年全球DSP 市場(chǎng)上的銷售額也比上一年增長(zhǎng)了65%，其在全球市場(chǎng)上的占有率則從上一年的8.2%增至10.2%。

Forward Concepts去年發(fā)布的一份統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)報(bào)告顯示，目前世界DSP產(chǎn)品市場(chǎng)每年正以30%的增幅大幅度增長(zhǎng)，其增長(zhǎng)的速度比整個(gè)半導(dǎo)體工業(yè)快50%。Forward Concepts預(yù)計(jì)，在21世紀(jì)的頭5年里，全球DSP 市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)速度將超過(guò)30%，到2002年，全球DSP市場(chǎng)總銷售額將達(dá)130億美元，到2007年，將達(dá)500億美元。

美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)日前發(fā)布的調(diào)查統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，近年來(lái)世界移動(dòng)通信市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，大大地促進(jìn)了全球DSP芯片的銷售。世界上最大的DSP芯片制造廠商TI公司表示，近年內(nèi)該公司將能夠研制出更先進(jìn)的DSP芯片，以便滿足不斷增長(zhǎng)的全球移動(dòng)通信市場(chǎng)的新需求。

在如此巨大的全球DSP市場(chǎng)蛋糕面前，云集了一批世界級(jí)的電子廠商，除了TI之外，還有Lucent、Motorola、Zilog、ADI等公司也紛紛推出其DSP產(chǎn)品系列。在DSP和MSP（混合信號(hào)產(chǎn)品）市場(chǎng)，TI也獨(dú)占鏊頭。TI、Analog Devices、Lucent和Motorola 幾家公司占領(lǐng)了可編程 DSP 的大部分市場(chǎng)，只有很小的一部分是由 Hitachi、NEC、STMicroelectonics和Zilog等公司占據(jù)。

在信息時(shí)代，現(xiàn)代通信技術(shù)突飛猛進(jìn)，具有代表性的新產(chǎn)品是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)備、Internet及其高速接入設(shè)備和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)及其接收終端等，研制這些通信設(shè)備無(wú)一例外地都要借助以DSP為核心的技術(shù)及產(chǎn)品。

TI不久前制定的該公司在21世紀(jì)初的產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略是: 以DSP產(chǎn)品為核心，融合MCU、MPU和存儲(chǔ)器等多種產(chǎn)品和技術(shù)，為用戶提供統(tǒng)一的數(shù)字信號(hào)處理解決方案（DSPS）。TI公司推出的TMS320系列DSP產(chǎn)品，可供用戶開(kāi)發(fā)數(shù)字信息處理系統(tǒng)，例如可以利用TMS320C54芯片完成語(yǔ)音編碼器、信道編碼器、解調(diào)、校驗(yàn)和修正誤差等一些移動(dòng)通信中的功能；可以利用TMS320C31完成雙通道寬帶音頻壓縮編碼，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)話音回波抵消器；還可以利用TMS320C80芯片實(shí)現(xiàn)視頻圖像壓縮編解碼器，完成包括運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)以及DCT變換算法在內(nèi)的信號(hào)處理，其計(jì)算量高達(dá)每秒10億次以上。

TI公司還根據(jù)客戶的實(shí)際需要，不僅僅為客戶提供DSP芯片，而且還隨芯片提供基于某種實(shí)際應(yīng)用的整套DSPS。到目前為止，TI已經(jīng)為世界各地將近2.5 萬(wàn)家通信廠商以及電子廠商提供了多項(xiàng)先進(jìn)的DSPS，這種DSPS不僅包括DSP及其輔助電路，還包括A/D、D/A電路,系統(tǒng)技術(shù)以及整套系統(tǒng)軟件等，從而給用戶的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了極大的方便。

TI公司一貫以其TMS320作為拳頭產(chǎn)品，重拳出擊全球DSP市場(chǎng)，聲譽(yù)鵲起。 在這個(gè)系列產(chǎn)品當(dāng)中，尤以TMS320C25、TMS320C1X、TMS320C5X以及TMS320C8X 等最受青睞。TI還有三款基本平臺(tái):TMS320C2000、TMS320C5000以及TMS320C6000。專家們預(yù)測(cè)，TI的這三系列產(chǎn)品將成為21 世紀(jì)初該公司的DSP主流產(chǎn)品，并且TMS320C25、TMS320C1X、TMS320C5X以及TMS320C8X的價(jià)格將會(huì)逐年上浮，而新推出的TMS320C2000、TMS320C5000以及TMS320C6000的價(jià)格則將逐年作較大幅度的下調(diào)，從而使用戶更對(duì)這三款新產(chǎn)品刮目相看。

系列芯片中TMS320C2000，'C20X屬于16位定點(diǎn)DSP，速度為20MIPS，可用于電話等通信產(chǎn)品；TMS320C5000系列芯片屬于低功耗高性能DSP，16位定點(diǎn)，速度為40～200MIPS，可用于有線通信和無(wú)線通信設(shè)備、IP電話、尋呼機(jī)以及多種便攜式信息系統(tǒng)等；TMS320C6000系列芯片屬于高性能DSP，具有最佳的性價(jià)比，其中，'C62XX屬于16位定點(diǎn)DSP，速度為1200～2000MIPS，可用于無(wú)線基站、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、中心局交換機(jī)以及ADSL Modem等；'C67XX屬于32位浮點(diǎn)DSP，速度為1Gflops，可用于基站數(shù)字波束形成、語(yǔ)音識(shí)別和3D圖形等。

Agere和Motorola這兩家通信業(yè)巨頭聯(lián)合成立了StarCore聯(lián)盟，并且新推出了高性能的SC140 DSP內(nèi)核。StarCore聯(lián)盟在最近指出，使用這種DSP內(nèi)核，可以使用戶的無(wú)線產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間減少 50% 以上。 在 300MHz 時(shí)，SC140 DSP內(nèi)核的性能可達(dá)1200MMACS/3000RISC MIPS，其工作電壓為0.9～1.5V。SC140 DSP適用于需要集中式運(yùn)算的下一代通信應(yīng)用，例如下一代3G無(wú)線手機(jī)和基站、局用交換設(shè)備、DSL和VoIP。

Motorola公司還推出了DSP56366，它具有120MIPS的性能，適應(yīng)主要的多通道音頻解碼標(biāo)準(zhǔn)，例如DTS、MP3、AAC、MPEG2和Dolby數(shù)字等，并且能夠處理Dolby消費(fèi)產(chǎn)品編碼。此外，DSP56366還支持下一代DVD、數(shù)字電視和A/V接收機(jī)的音頻壓縮、解碼和處理，不需要外掛存儲(chǔ)器，這是由于在DSP56366內(nèi)部還集成了240KB的ROM。這種內(nèi)部集成了存儲(chǔ)器的高速DSP，可以減少系統(tǒng)所需的芯片數(shù)目，從而降低了產(chǎn)品的成本。

ADI公司在全球DSP市場(chǎng)上名列第三，1998年ADI公司的DSP產(chǎn)品銷售額達(dá)4.6億美元，占全球DSP市場(chǎng)13%的份額。引人注目的是，大名鼎鼎的世界芯片霸主Intel 公司也開(kāi)始涉足DSP市場(chǎng)，通過(guò)收購(gòu)DSP Communication公司，打進(jìn)了DSP市場(chǎng)，目標(biāo)直指第三代蜂窩電話市場(chǎng)，意欲分享這塊21世紀(jì)巨大的市場(chǎng)蛋糕。此外，Intel還和ADI公司聯(lián)手開(kāi)發(fā)新的DSP芯片內(nèi)核，以ADI公司的16位ADSP2100系列產(chǎn)品為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)出了低功耗和低價(jià)位的DSP芯片內(nèi)核，極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

據(jù)市場(chǎng)調(diào)查公司ICE的資料顯示，在全球DSP市場(chǎng)上，用于通信新產(chǎn)品領(lǐng)域的DSP占有最大的市場(chǎng)份額，DSP在通信領(lǐng)域的應(yīng)用占48%，排名首位；在計(jì)算機(jī)和modem(modem)領(lǐng)域的應(yīng)用占30%；在硬盤(pán)機(jī)領(lǐng)域占12%；在消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域占5%；在軍事和航天航空領(lǐng)域占5%。由此可見(jiàn)，DSP在全球通信領(lǐng)域的應(yīng)用占有舉足輕重的地位。

正是由于廣泛應(yīng)用了DSP產(chǎn)品，許多現(xiàn)代先進(jìn)的個(gè)人通信功能和多媒體娛樂(lè)功能才能實(shí)現(xiàn)。對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化和數(shù)字信號(hào)處理，不僅可消除與模擬電路有關(guān)的溫漂和老化問(wèn)題，還可引入新的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)不必改變硬件，只要改變軟件就能實(shí)現(xiàn)新功能。DSP還大大增加硬盤(pán)/光驅(qū)的存儲(chǔ)密度和數(shù)據(jù)傳輸速率。最新一代的通信和娛樂(lè)等許多高檔消費(fèi)電子產(chǎn)品，如數(shù)字移動(dòng)/無(wú)繩電話的基帶信號(hào)處理和數(shù)字電視中的多信道音頻解碼等，要求每秒幾百萬(wàn)次以上信號(hào)處理能力。 無(wú)線基站、手機(jī)、Internet接入高速modem、IP Phone、MP3、硬盤(pán)控制器、DVD驅(qū)動(dòng)器、快速彩色打印機(jī)、數(shù)碼相機(jī)芯片、FLEX解碼芯片、STB芯片組、DVD解碼芯片、電機(jī)控制芯片、IP GATEWAY芯片、MP3 播放機(jī)芯片組等也需要具有極強(qiáng)數(shù)字信號(hào)處理能力的器件支持。

如今， DSP不僅僅是一個(gè)運(yùn)算速度每秒以億次計(jì)的高速處理器，它除了集成周邊所需的電路如A/D、D/A、存儲(chǔ)器、接口電路以外，還集成了DSP應(yīng)用中最復(fù)雜也是最神秘的部分──應(yīng)用軟件，如基本I/O系統(tǒng)或?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)、專用于某個(gè)應(yīng)用的算法模塊，如MPEG1解碼已在上述領(lǐng)域中獲得廣泛應(yīng)用。

DSP運(yùn)算速度的大幅提高，相應(yīng)地給軟件編程者提供了足夠的動(dòng)力去實(shí)現(xiàn)過(guò)去所難以實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)，如Software Radio，帶GPS和Video Conference功能的移動(dòng)電話，小型3D游戲機(jī)，為家庭接入Internet提供更快的下載速度。

DSP在通信領(lǐng)域的應(yīng)用，大大改善了現(xiàn)代通信系統(tǒng)的性能。DSP 的應(yīng)用也極大地推動(dòng)了SOC的發(fā)展，基于DSP的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，將成為21世紀(jì)初DSP的應(yīng)用熱點(diǎn)。針對(duì)不斷增長(zhǎng)的全球通信市場(chǎng)對(duì)DSP的強(qiáng)勁需求，TI 公司新推出了低功耗TMS320C5420，它帶有兩個(gè)DSP內(nèi)核，具有200K字節(jié)的RAM，性能達(dá)到200MIPS，這款產(chǎn)品主要應(yīng)用于高端多通道系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面，Lucent公司推出了Venus SOC modem芯片，National Semiconductor將這款芯片用于其最新的Geode WebPAD 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。Geode WebPAD產(chǎn)品是一個(gè)可以取代PC的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，用戶可以通過(guò)Geode WebPAD收發(fā)E-mail，和使用PC一樣方便可靠。Venus SOC 芯片內(nèi)部包含了DSP、MCU、ROM和RAM。

隨著移動(dòng)通信向?qū)拵?/font>GSM、CDMA標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)移和高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送對(duì)xDSL的要求，現(xiàn)代通信系統(tǒng)面對(duì)著越來(lái)越大的處理能力需求，對(duì)器件的信息處理能力要求越來(lái)越高、為解決蜂窩電話、Internet接入的高速modem 和多媒體產(chǎn)品等高級(jí)消費(fèi)和通信應(yīng)用的特殊需求，Siemens Semiconductors推出一種Carmel可編程DSP內(nèi)核，該內(nèi)核基于一套靈活的指令集，它把增強(qiáng)型長(zhǎng)字節(jié)指令功能與模塊化、超標(biāo)量結(jié)構(gòu)相結(jié)合在DSP內(nèi)核，且具有節(jié)能的特點(diǎn)，可延長(zhǎng)以電池供電電器的工作時(shí)間。