最近,LSI Logic的ZSP技术在数字多媒体、语音及无线SoC市场上收获颇丰,尤其在亚太地区已有多家公司得到了ZSP授权。今年8月9日,LSI Logic宣布,华为准备将ZSP400、500 DSP内核用于3G和多媒体电子设计中,在这之前大唐和UT斯达康也已采用ZSP可授权DSP内核。Broadcom公司在原先已获得LSI ZSP400 DSP核使用授权的基础上,于8月30日又宣布得到了ZSP500的使用授权,并将用于其机顶盒多路音频编、解码应用。
LSI Logic的ZSP可授权DSP内核能取得如此的成就,在很大程度上应归功于其灵活的开放式的架构。早在2001年初,IBM微电子公司在意识到开放架构DSP对其SoC库的重要性之后,决定将LSI Logic的ZSP400 DSP内核加入其Blue Logic ASIC库。IBM公司的Duncan Needler曾抱怨,传统DSP的雾件(Vaporware)太多,而开放架构的DSP对SoC开发者来说是真正可得到的(available),在决定是否要采用它之前可以对其做一些技术研究。
LSI Logic公司DSP产品部副总裁Tuan Dao表示:“ZSP可授权的DSP内核与传统DSP相比最主要的不同在于,传统DSP着重于标准产品,主要以芯片形式提供给OEM厂商,而ZSP主要面向嵌入式应用,用于SoC集成,所以我们与传统DSP供应商面对的是不同的市场。”Dao介绍道,ZSP技术可以硬核或软核形式授权给SoC设计者,还可以独立(stand-alone)芯片的形式提供给客户,这主要依客户需求而定。
与传统DSP所采用的RISC结构不同,ZSP采用的是一种类似于RISC的(RISC-like)硬件流水线控制结构。Dao解释道:“采用这种结构的一个原因是它相比传统DSP更易于编程,另外,这种结构可以解决软件兼容性问题。”它可自动排并行处理,最大限度使用硬件资源,不需要手工进行流水线编码。其并行的数据通道可容许单周期内执行多条指令；而其精简指令集则专门针对DSP运行而设计,这样比MCU更加有效。
SoC开发者总是希望能够重复使用代码和采用兼容的软件架构,而ZSP拥有同级最优的代码密度,而软件则兼容所有ZSP系列产品,也正是这一特点赢得了众多SoC开发商的青睐,这可以帮助他们获得更快的产品上市速度。
低功耗也是ZSP获得成功的一个非常重要的原因。Dao表示:“目前SoC功率主要消耗在三个方面,其中内存读取大概占一半的功耗,其次执行指令大约会产生30%的功耗,而硬件并行处理则消耗掉余下的20%。ZSP针对这三个方面分别做了改善,尤其是大幅减少了内存读取功耗。”Dao称,ZSP的指令集都是16位,并采用大的寄存器/累加器文件和高速缓存,大大减少了对内存的访问；通过优化执行机构的数据通道及内部操作数转发可以将执行功耗降低；另外它通过硬件安排优化了并行处理,以及采用用户可控制的睡眠、空闲和暂停模式,这样可降低消耗在流水线控制的功率和其它无用的硬件开销。
该公司称,ZSP具备完整的软件环境,其DSP软件开发是基于GNU工具,并可采用MULT1200进行多处理器软件开发,软件集成则采用了一种ZOpen框架,这种框架是ZSP内核、ASSP外围设备和评估板的设备驱动程序样板和支持包的集合,它支持所有实时操作系统。ZOpen框架在合作伙伴开发的软件中起杠杆作用,使内部IP的重复使用变得更容易,并可加速软件在不同平台上的移植。
据Dao介绍:“到目前为止,ZSP已经在多个领域得到大量应用,包括消费电子、音/视频设备等,如MP3播放器、手机、智能电话、可视电话、游戏机等。基本上ZSP适用于任何需要在模拟与数字之间进行大量信号处理的应用。”
谈到ZSP在中国市场的应用情况时,Dao表示,由于ZSP具有代码兼容、低成本及低功耗等特点,大唐的SCDMA手机终端(俗称大灵通)无线基带信号处理器芯片的开发已采用了ZSP可授权DSP内核；此外,LSI Logic的长期合作伙伴UT斯达康则将ZSP用于其PAS/iPAS小灵通手机芯片的开发。
今年初,信息产业部下发《关于在部分省市开展村村通工程试点工作的通知》,在有关文件中,信息产业部唯一提到的技术手段就是具有国内自主知识产权的SCDMA技术。目前,广西、陕西、四川、甘肃、浙江等省已经开始部署SCDMA,而大唐的SCDMA技术已经获得重大突破,在“SCDMA产业联盟”中,包括系统和终端等方面均已具有相当实力。相信ZSP开放式的架构、软件的高度兼容性、低功耗以及低成本等特点会得到进一步的验证,同时也将大大地推动中国SoC设计的发展。
作者:史小玲、张毓波
京公网安备 11011202001138号
