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FPGA for DSP的精彩問答

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作者:迎九 等 時間:2007-07-06 來源:電子產品世界 收藏

問:現在跟微處理器結合的情況比較多,實現功能的是否也要和微處理器合作?

答:現在90%以上的都運用在處理器上,這也正是這方面的優勢。你可以用FPGA的邏輯搭建一個軟處理器,也可以選用具有內嵌硬處理器的產品。因此,可以很容易在FPGA上實現微處理器的性能。

問:FPGA已經能夠實現,為何還要專門開發為DSP應用的FGPA?

答:首先,所有的FPGA都有乘法器,如果你可以拿這些乘法器做數字信號處理,但是不是最優化的。例如,如果你選擇Xilinx Spartan的產品,你是針對DSP應用環境下,建議選擇Spartan 3A DSP。Spartan 3A DSP在節省功耗上達到50%以上,為什么呢?就是MAC單元(FPGA的DSP上)和乘法累加器(普通DSP上)單元的區別,乘法器可以通過信號處理固化,使效率大大提高,并大大降低功耗。
另外,如果你選擇普通的FPGA系列做DSP處理時,你可以用乘法器搭建,但這需要應用的工程師既是一個FPGA的專家,也是DSP專家,才可以搭建一個信號處理的方案。

問:FPGA for DSP在中國的接受程度如何?

答:2005年時,很多客戶還難以接受這個概念。但是今天,越來越多的人已經認識并且廣泛使用這些芯片,包括IP和工具。一些客戶之所以沒有采用,有時是因為成本太高,因此FPGA廠家都在力圖推出低成本的芯片,同時在性能和功耗方面具有優勢。

問:在實際應用中,如何判斷是用FPGA還是用DSP?

答:我們一直說FPGA和DSP的互補,并存,我們并沒有去強調我們去取代DSP,因為它本身是串行結構,FPGA是并行結構,很多情況下兩者都會用到,怎么把軟和硬達到最佳效果?這取決于客戶自己的習慣,客戶會首先考慮用DSP,為什么這么說呢?因為他過去常用DSP做軟件的設計,因此熟悉DSP,以及DSP芯片的工具靈活、易于使用。但是工程師逐漸發現了性能瓶頸,所以客戶也在研究更好的架構和處理方法,這樣造成最近幾年FPGA+DSP的互補結構,這是一種優化的架構,越來越被廣泛使用和接受。

問:在哪些領域傳統DSP和FPGA有明確的楚河漢界?

答:首先都認同有這一點:一方面普通的DSP也在不斷往上走,往更高的性能去提升,通過進一步去提高其時鐘頻率的手段;另外一方面由于FPGA具有并行的優勢,而且FPGA是高性能的,因此從這個趨勢上講是往下走。一個往下走,一個往上走,這些都是為了能夠更好地服務客戶,服務市場的需求。客戶會最后選擇什么呢?有幾個領域FPGA的DSP有明顯的優勢,比如像多通道,高清,實時,一些復雜的運算等并行處理能力要求很高的情況下,這些方面客戶都有一個愿望:要去采用并行接口;其次FPGA本身的靈活性,又能給客戶帶來一些額外的價值,比如原來沒有那么多接口,而FPGA可以幫你在單片上實現多接口,標準的變化,都可以通過FPGA的靈活性來得到處理,所以這就是FPGA的優勢。

但是對于客戶來講,如果能夠通過普通DSP處理的工作,首先會考慮DSP。而FPGA的價值點更反映在哪些地方?最終的抉擇取決于客戶和應用。FPGA廠家認為,5GMAC/s以下普通DSP容易實現,5GMAC/s以上就比較困難了,而且需要多片DSP去處理。

問:你們如何評價多核DSP架構?在基站這塊很多廠商都是用多核的處理器架構,這時他們想取代FPGA的應用。據我們所知,現在有一個趨勢他們用幾十個、幾百個小的DSP做多核就可以達到幾百兆。

答:首先來講我們一直強調數字信號處理有很多種不同的解決方法,用傳統的單核處理器,都可以做數字信號處理,多核也是很好的想法,但是其局限性是里頭到底放多少,之間能不能有效協調通訊,這都是技術上的難點。如果現在放一百多個可以,但是你的成本、可靠性是不是已經得到業界的認可和驗證,在這種情況下你采用FPGA,這已經用了很多年了,已經被反復使用,既經濟又實惠的東西,所以我想讓客戶來評定可能更好。(注:本訪談來源于4月16日,Xilinx公司Spartan-3A DSP發布媒體見面會,受訪人為Xilinx中國區運營總經理吳曉東,提問者包括本刊記者在內的數家在京媒體記者)



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