Halvledarjätten Philips presenterar en synnerligen rekonfigurerbar digital signalprocessor - såväl instruktioner som arkitekturen kan anpassas av användaren. Även Motorola och ZSP kommer med intressanta DSP- nyheter.


Mer DSP-muskler utlovas vid tre lanseringar i samband med konferensen DSP World, som gick av stapeln i Toronto i mitten av september. Bakom nykomlingarna står Philips, Motorola och ZSP.

Philips bidrag Real DSP är kanske det mest omtalade av de tre, men så rör det sig också om premiär för företaget som leverantör på DSP-marknaden. Philips har dock gedigen erfarenhet av kisel för digitala signalbehandling, i mer än 30 år har företaget utvecklat DSP-lösningar för de egna produkterna.

- Allt fler konsumentprodukter kommer att innehålla inbäddade DSP-kärnor som Real, som erbjuder både låg effekt och lågt pris, säger Theo Claasen från Philips.

Företaget har redan använt kärnan i telefoner av Philipsfabrikat, och det är framför allt mobiltelefonleverantörer man vill locka med Realkretsarna.

Då är även hög prestanda viktigt, vilket Philips säger sig erbjuda, utan att skruva upp frekvensen. En höjd frekvens ger annars högre prestanda, men då rakar även effekten i höjden vilket ju är oacceptabelt i batteridrivna produkter.

Philips låter istället parallellitet och flexibilitet bli honnörsord. Real DSP- kretsarna, som bygger på en dubbel Harvardarkitektur, har två multiplikatorer, två aritmetisk-logiska enheter och två adressberäkningsenheter. Enligt företaget hanterar skapelsen blockbaserade algoritmer, som Fir-filter, mer än dubbelt så snabb som DSP-kärnor med en enda Macenhet, vid en viss given frekvens.



Skräddarsy instruktioner


Men kretsen kan även anpassas till mindre regelbundna algoritmer. Användaren kan själv definiera 96-bitars instruktioner som styr multiplikatorerna, de aritmetisk-logiska enheterna och adressberäkningsenheterna. Därmed kan programmeraren skräddarsy instruktionsuppsättningen för den egna tillämpningen.

Kunden kan även anpassa hårdvaruarkitekturen efter eget huvud, tack vare en syntetiserbar VHDL-modell av kärnan. Konstruktören kan då lägga till ytterligare funktioner i datavägen eller i adressberäkningsenheterna. Philips erbjuder ett bibliotek av färdiga funktioner AXU - Application Specific Execution Units - men det går också att konstruera helt egna funktioner som sedan pusslas in i Real DSP-arkitekturen.

Arkitekturen är för övrigt inte främst avsedd för att producera fristående DSP- kretsar, utan framför allt för integration i systemkretsar.

Konkurrenten Motorola har tagit ett annat grepp för att klara balansgången mellan låg effekt och hög prestanda.

Företaget har placerat ett stort inbyggt SRAM plus en hjälpprocessor på sitt nytillskott DSP56307. SRAMet på 192 kByte minskar antalet väntelägen genom att tillämpningar kan köras i det interna minnet. Dessutom sjunker effektförbrukningen genom att man minskar behovet av att skyffla data till och från externa minnen.

I många fall kan man klara sig helt utan externt minne, enligt Motorola, och därmed minskar naturligtvis den totala systemkostnaden. För att underlätta minneshantering har företaget även inkluderat sex DMA-kanaler.

Hjälpprocessorn EFCOP - Enhanced Filter Coprocessor - hanterar filteralgoritmer parallellt med kärnans arbete, vilket snabbar upp hastigheten rejält. Motorola anger prestandan till 170 Mips, vid 100 MHz och 2,5 V matning till kärnan.

Företaget hoppas att kretsen ska finna sin plats i kommunikationstillämpningar med många kanaler. Ett exempel är basstationer för mobiltelefoni. Kretsen är kapslad i en 15 ¥ 15 mm PGBA, och kan därför packas tätt på kortet.



Superskalärt med större SRAM


Den tredje nya kretsen, ZSPs 16402, är en 16-bitars heltalskrets som bygger på företagets superskalära arkitektur.

- Vår fördel är att vi kombinerar effektiv minnesanvändning hos uniskalära arkitekturer med prestandan hos VLIW-varianter, säger Håkan Grundstedt på ZSPs europeiska kontor.

Företaget utlovar 400 DSP Mips vid 200 MHz för nykomlingen som är skräddarsydd för tillämpningar inom telefoni-, fax och modem. En enda krets sägs exempelvis kunna hantera tio kompletta V90-modemkanaler.

Liksom Motorola har ZSP försett sin nykomling med ett stort internminne - ett 62 kord tvåports SRAM, vilket ju minskar effektförbrukningen såväl som behovet av externt minne. Dessutom finns åtta DMA-kanaler och minnesbussen har utökats till 32 bitar.

- Processorn begränsas inte alls av läsningar i externt minne, säger Håkan Grundstedt.

Charlotta von Schultz

Philips, Motorola och ZSP har kontor i Sverige