在滿足功耗要求的前提下，增加處理器內核來獲得系統(tǒng)性能的提升已經成為計算和嵌入式處理器行業(yè)的一項標準做法。一場相似的演進似乎正在不可避免地滲入所有高性能的處理應用，DSP廠商正在試圖采納多核架構來滿足日益增長的系統(tǒng)處理性能要求。TI首席科學家方進(Gene Frantz)在TI開發(fā)商大會上展望了未來DSP發(fā)展之路。他指出，并行處理帶來了半導體性能的疾速提升，未來IC產業(yè)通用性將變得極其重要。面對未來創(chuàng)新應用所帶來的嚴峻挑戰(zhàn)，系統(tǒng)需要更多靈活可編程的DSP核，并增加優(yōu)化的可編程的協(xié)處理器。 TI日前發(fā)布了一款三核DSP TMS320C6474，該芯片在同一裸片上集成了三個1GHz C64x+內核，可以實現(xiàn)3GHz的DSP性能，處理能力為24,000 MMACS(16位)和48,000 MMACS(8位)。該公司稱，多核平臺最大的優(yōu)勢體現(xiàn)在功耗和芯片面積上。以C6474為例，與多芯片解決方案相比，功耗降低了1/3，板級空間則減少了2/3，成本也降低了2/3。一個很明顯的對比就是，與TI此前推出的單核1GHz DSPC6455相比，同樣是提供3GHz的處理能力，三顆C6455的功耗約為15W，而C6474的功耗則只有6W左右。多核的另一優(yōu)勢則體現(xiàn)在執(zhí)行效率方面?！岸囝w內核集成到單芯片上，片內時鐘交換遠比在一個單板上的多個DSP之間的級聯(lián)快得多，可以1/2主頻的速率進行數(shù)據交換，因此，帶來了更快的數(shù)據信號處理?！盩I中國區(qū)DSP業(yè)務開發(fā)經理郝曉鵬表示。 除了在運算速度方面優(yōu)勢盡顯之外，多核DSP內部存儲空間也得以擴展。大存儲容量帶來的一個顯而易見的好處是DSP處理性能的迅速提高。多核DSP一個非常重要的性能就是并行計算能力，但如果沒有足夠的片內存儲空間來配合，DSP就需要頻繁地進行片外數(shù)據，在這種情況下，即使主頻達到1GHz甚至更高，也無法提高運算速度，處理性能也將大打折扣。 飛思卡爾最近推出的一款多核DSP則是基于其e500 Power Architecture內核。這款名為QorIQ平臺包括5款產品，最多集成了8個1.5GHz e500mc內核。 該公司表示，多核是一項異常復雜的技術，對功率、成本和性能要求都受到嚴格限制的嵌入式領域來說尤其如此。飛思卡爾并希望借此平臺來提高多核技術在市場上的采用及支持，并將把多核技術帶入一個嵌入式應用數(shù)量更多、更多元化的時代。 {pagination} 雖然多核在提升系統(tǒng)性能，降低功耗、成本方面具有領先優(yōu)勢，但并非集成的核越多越好。多核DSP仍然是面向那些可以很好的將任務分為幾部分的特定應用。在不久前舉辦的亞洲Power Architecture會議上，飛思卡爾網絡和多媒體集團戰(zhàn)略營銷主管兼Power.org市場營銷委員會主席Fawzi Behmann指出，多核是一個發(fā)展方向，但顯然并不是唯一的出路。多核需要面對工作任務的合理分配，處理性能優(yōu)化，并且與存儲器的互聯(lián)，相關軟件算法的支持也非常關鍵?！熬湍壳暗陌l(fā)展而言，2~4個內核產品不是飛思卡爾發(fā)展的重點?！?來自TI的觀點則是，需要集成幾個內核完全取決于市場的需求。盡管工藝技術在不斷演進，但就單芯片的功耗及面積而言，處理性能無法繼續(xù)大幅提升，而功耗卻隨著處理頻率的增加成倍增長，這無疑會增加整個系統(tǒng)設計的復雜度。對于一些應用來說，需要多核產品來解決上述難題。這其中包括通信基礎設施的信號處理方面，需要多核來處理語音、數(shù)據、多媒體等需求；另一個是對功能及圖像處理復雜度要求高的設施，實現(xiàn)視頻偵測、視覺成像、醫(yī)療成像；第三則是在高性能、高強度的終端設備，包括核磁共振、CT、彩超等；第四，是需要實時現(xiàn)場通信的應用，大量的數(shù)據需要在極短的時間內完成信號處理分析，并送至控制臺?！斑€有很多新興應用，甚至一些我們現(xiàn)在都很難說清楚的應用，對信號處理帶來了極高的要求。”郝曉鵬說道，“鑒于從客戶方面獲取的信息，我們目前推出了3核而不是其它多核的DSP產品?！?ADI也已經推出了雙核的DSP產品BF561。該公司DSP市場經理陸磊表示，未來還將推出多核產品。但ADI通用DSP及移動處理器產品線總監(jiān)Maury Wood也同時表示，最多4核已經足夠應付現(xiàn)階段的應用。 與此同時，多核DSP產品的開發(fā)環(huán)境與單核產品的巨大差異使得如何發(fā)揮多核DSP全部的效能成為設計人員面臨的一項重要挑戰(zhàn)。郝曉鵬說：“編譯器在這個時候顯得意義非凡，不同DSP核之間的任務加載，如何持續(xù)配合、匹配不同的線程等這些工作都是由編譯器來完成的。” 他補充說道：“多核產品的定義有時候甚至是與我們主要的客戶一起來完成的，這其中需要考慮很多因素，包括單芯片能承受的功耗，針對特定應用單芯片的處理能力，以及多增加一個核帶來的處理能力的提升是否要遠遠優(yōu)于其所帶來的功耗方面的影響。同時，多核DSP的可編程性和升級維護都是廠商需要考慮的?！?