DSP (数字信号处理) 技术: sysDSP

DSP应用方式持续扩展

随着视频和静态图像使用的增长以及软件无线电（SDR）等可重复配置系统的需求增长，数字信号处理（DSP）的应用持续扩展。许多应用将重要的DSP处理与成本因素结合在一起，产生了对高性能、低成本DSP解决方案的需求。

FPGA及通用DSP解决方案

传统上，设计者采用通用DSP处理器来实现DSP功能。通用DSP芯片将这些功能的高效实现与一个通用微处理器结合在一起。典型的时钟频率从数十兆赫兹到1GHz。其性能，以每秒百万次乘法累加来衡量，典型的范围是10至4000。需要更高性能的功能不得不被分成多个DSP引擎。这些芯片的价格范围从低端性能的几美元到高端的数百美元。

面向DSP的FPGA提供了在一个芯片中并行实现众多功能的能力。通用的布线、逻辑和存储器资源被用来连结功能、实现额外的功能和序列，并可按需存储数据。一些基本的器件只提供乘法器，要求用户使用逻辑来构造所有其它功能。

更高级的器件提供加法、减法和累加器功能作为它们DSP模块套件的一部分。FPGA通常具有数十个乘法器单元并能在数百兆的时钟频率下工作。例如，LatticeECP-DSP 20 FPGA拥有28 18x18个乘法器，能够以250MHz的频率工作，性能高达7,000 MMAC/秒。上面的表格将FPGA和通用方法作了对比。

LatticeECP-DSP FPGA解决方案

LatticeECP-DSP FPGA器件由低成本的FPGA结构外加四至十个sysDSP块组成。LatticeECP-DSP FPGA系列中的sysDSP块支持四种功能单元，并有三种数据宽度：9，18和36。每个sysDSP块中的资源可以被配置成下列四种单元：

• MULT
• MAC
• MULTADD
• MULTADDSUM

每个块中可用的单元数目取决于所选的三种宽度：x9, x18及x36。 许多这样的单元经互连以实现高性能的并行DSP。