在相当长的一段时间内,FPGA、ASIC、DSP三者不同的技术特征造就了它们不同的应用领域,DSP在数字信号方面是绝对的霸主,ASIC是专业定制领域的牛人,而FPGA由于其价格高、功耗大,主要用于ASIC前端验证和一些高端领域,在DSP和ASIC面前绝对属于小弟。但近10年,这小弟特别努力,提高了半导体工艺水平,降低了功耗和芯片价格,此外由于其可编程,比较灵活,因此抢了 ASIC 不少的市场份额,还号称ASIC终结者。但是他在成绩面前不骄傲自满,继续努力,最近两大FPGA厂商又都推出了带DSP平台的FPGA,开始行使起DSP的“职能”,把手伸到到了DSP的地盘。于是这哥仨掐起来了,美其名曰:没有硝烟的战争。那么,未来FPGA能否终结ASIC?ASIC又将如何发挥自己的独特魅力,应对FPGA的挑战?FPGA能否真的取代DSP?DSP又将如何从多方面寻求创新与突破?ASIC、DSP、 FPGA的未来究竟何去何从?且听下面分解。虽然“百度一下,你就知道”,但还是得介绍一下这哥仨是干嘛的:
火线三兄弟:DSP 、ASIC、FPGA
先明确一个概念,DSP首先是Digital Signal Processing(数字信号处理),然后才是Digital Singnal Processor(数字信号处理器)。大家一定觉得数字信号处理多么复杂(我也觉得,小弟数学不好,怕算法),其实观念是非常简单的,就是一个转换器。打个比方,你(原始数据)对自己的长相不太满意,需要整容,从医院南大门进去,进入手术室(数字信号处理器),里面有各种整容设备(算法),然后从北大门(不是后门)出来,出来的时候你就不是你了,变成了你想要的效果(新数据),要么瘦了,要么胖了,甚至有可能你就变成梁朝伟了,这就是数字信号处理。进行数字信号处理的工具就叫数字信号处理器,DSP就在这种情况下闪亮登场了。下面进行一些基本概念的介绍(特别枯燥,但是咱得知道):DSP是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器,它采用的是哈佛设计,即数据总线和地址总线分开,使程序和数据分别存储在两个分开的空间,允许取指令和执行指令完全重叠,也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令,并进行译码,这大大的提高了微处理器的速度。一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等,在其外围还可以连接若干存储器,并可以与一定数量的外部设备互相通信,有软、硬件的全面功能,因此其本身就是一个微型计算机。按照用途可分为通用型DSP芯片和专用型DSP芯片,通用型DSP芯片适合普通的DSP应用,如我们最常用的TI公司的一系列DSP芯片属于通用型DSP芯片;专用DSP芯片是为特定的DSP运算而设计的,更适合特殊的运算。在近20多年的时间里,DSP芯片的应用已经从军事、航空航天领域扩大到信号处理、通信、雷达、消费等许多领域,被誉为信息社会革命的“旗手”。一听这名字就知道DSP特别有前途。