浅析DSP与FPGA两大市场的发展和关系

随着模拟IC市场中众多垂直细分行业的飞速发展，传统DSP器件遭遇了各种替代性信号处理平台的竞争，FPGA即为典型代表。凭借高密度、低功耗和低成本的优势，FPGA不仅在通信、消费类、嵌入式等广泛领域中行使DSP的职能，并且已经快速渗透到诸多新兴应用领域之中。

尽管FPGA在某些应用领域中可以取代DSP，但是FPGA并不会彻底颠覆现有格局。来自全球领先的高性能信号处理解决方案供应商ADI公司DSP亚洲业务区域经理陆磊先生表示，未来FPGA与DSP更多是协同处理关系，由于双方的可编程，重用性和算法升级都有共通性，因此，使用DSP或FPGA都能实现更低功耗和更高性能。

ADI公司DSP亚洲业务区域经理陆磊先生认为，DSP与FPGA都具有各自的优势。相比FPGA，DSP具有高性能、低功耗与易编程的竞争优势，并在传统的应用市场发挥着巨大的作用。而FPGA是通过逻辑组合来实现各种功能的器件，可以进行任何类型的处理。在以高密度数据处理为中心的无线和有线通信、雷达、航空电子和医疗成像应用中，高性能FPGA有其先天优势——系统设计更简化、处理速度更快、同时可以实现各种硬件扩展和连接。另外，陆磊先生指出，实际上DSP并非遭遇其它替代性型号处理平台的竞争，反而得到了充分的开发。FPGA以及其他一些处理器，基本上都应用了很多DSP的技术。像中高端ARM处理器，也加入了一些DSP的指令；FPGA做数字信号处理的能力一直都是比较强的，所以DSP的技术在这些不同的芯片里面，都有各种各样的应用。

陆磊先生在被问到未来DSP与FPGA两者的关系将会如何发展时，他表示低成本、低功耗、小尺寸依旧是目前无线通信基础设施、汽车电子、智能视频监控、工业自动化控制和航空航天等嵌入式应用领域的主要市场需求。这些需求正推动FPGA和DSP走向融合。DSP和FPGA都在利用自身的优势开发新的产品，以满足新应用的需求。在一些复杂的应用中，由于需要兼顾硬件连接、处理效率、软件兼容性和开发难度等各方面因素，FPGA加DSP和其他处理器的架构仍然会长期存在。而在对成本、功耗和体积要求高的应用中，单芯片的解决方案必然是趋势，客户最终考虑采用的会是能满足应用的最合适的芯片。

随着DSP与FPGA应用市场的不断拓展，包括通信、医疗、汽车、工业、新能源在内的诸多细分行业都会对两者都提出了新的要求。为满足这些需求，ADI在产品规划上结合自身DSP技术和数字逻辑、模拟电路的优势，针对相应的细分市场推出合适的产品。陆磊先生以汽车辅助驾驶为例并解释道，前视摄像头处理模块通常需要安装在后视镜和挡风玻璃的狭小空间内，因此需要考虑整个模块的体积；另一方面，由于太阳直射，器件的散热也是一个很大的挑战。这是一个典型的对器件的性能、功耗、体积都有很高要求的应用。单芯片的解决方案是唯一的选择。ADI公司推出的BF60x芯片结合了Blackfin核和PVP所提供的高性能处理能力和灵活性，同时由于PVP的硬件结构降低了芯片的整体功耗。使得BF60x非常适合于汽车辅助驾驶对器件高性能、低功耗和小体积的要求。

什么是DSP？

DSP是Digital Signal Processing的缩写，表示数字信号处理器，信息化的基础是数字化，数字化的核心技术之一是数字信号处理，数字信号处理的任务在很大程度上需要由DSP器件来完成，DSP技术已成为人们日益关注的并得到迅速发展的前沿技术。

数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。 DSP技术的应用

语音处理：语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、语音邮件、语音储存等。

图像/图形：二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像识别、动画、机器人视觉、多媒体、电子地图、图像增强等。

什么是FPGA?

FPGA是Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。可以支持一片PROM编程多片FPGA；串行模式可以采用串行PROM编程FPGA；外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设，由微处理器对其编程