ADI SHARC处理器大升级 应对DSP发展新潮流

现代电子系统每天都要面对海量的数据，如果把处理工作交给CPU来做，将会使系统彻底陷入瘫痪。DSP的重要性就体现出来了，作为一个大数据专家，它能完成任何艰巨的任务，让CPU专心于统揽大局。

这些年，DSP在工业、汽车、专业音频领域越加活跃，而这些行业的快速发展，也促使DSP技术不断进步。

据ADI工业市场经理陆磊介绍，DSP的技术发展呈现五大趋势，一是内嵌在更大器件中的功能；二是功耗预算内的性能，也就是保持较低的功耗水平；三是要应对软件IP保护和安全网络连接的需求增长；四是要应对越来越高的代码复杂度；第五则是要有高可靠性和长期供货能力。

DSP最大的挑战来自于实时算法的复杂程度在不断增加，这是在系统设计时，对数字信号处理的要求不断提高所致。

ADI最近推出的ADSP-SC58x/ADSP-2158x是其久负盛名的“SHARC”处理器家族最新一员，其能够适应最新的技术潮流吗？让我们具体来看。

ADSP-SC58x/ADSP-2158x采用了最新的SHARC+内核，处理性能可达到24GFLOPS。FLOPS是衡量处理器浮点运算能力的指标。为什么看重浮点运算能力，因为现在越来越多的算法会用浮点算法实现。陆磊总结了其中的三大原因，“第一，客户的算法需要更多的字长和更大的计算的动态范围，这时候浮点比定点就有天生的优势；第二，产品开发和上市时间在不断的缩短，客户不希望花太多的时间做浮点算法到定点算法转化的工作，直接用浮点算法性能来实现的话，就可以加快上市周期；第三个原因，就是在于浮点处理器或者浮点算法的成本，总体上来说在不断的下降。”

很多老用户一直在使用SHARC处理器，因为它具有高性能DMA，数据吞吐量很高，L1 RAM的容量也远超业界水平，还有很多的数字音频接口。SHARC+在继承这些优点的同时，又有了大幅的性能提升，可以支持64位双精度浮点运算，将传统的32位寻址改为8位寻址（节省了很多内存），很适合进行高精度编程开发。

新产品的另一个特点是引入了ARM Cortex-A5内核。在SC58x当中，ARM核将同SHARC内核协同工作，管理MLB、CAN、PCIe等接口。这也是顺应潮流的一个做法，ARM核已经是工业应用的一个标配，加入ARM核将使新器件能更好地融合进系统中。

在某些应用中，光有SHARC内核是不足以胜任的，所以ADI又增加了高速的硬件加速器，可以支持FFT、iFFT算法，还具备FIR和IIR，以及用于电机控制的SINC滤波器和加解密算法等；“特别是在进行加密运算的时候，如果用SHARC+内核来做，会浪费很多资源，这时用硬件加速器，将会既保证质量又不牺牲整体性能”，陆磊说。

ADSP-SC58x/ADSP-2158x的总运行功耗小于2W，在这么低的功耗下，器件的热管理部件（散热器或风扇）就可以省去。这样，即节省了系统成本，还增强了系统的可靠性和稳定性。

为了增加对客户IP和网络的保护，芯片增加了安全加密引擎，与片内OTP搭配使用，可以实现快速安全引导和网络安全性的提升。同时，还在内存上增加了ECC和CRC校验，给数据加上了多重防护锁。

DSP的功能强大，但是开发相对不易。ADI在开发工具上也进行了改进。开发软件CCES（CrossCoreEembedded Studio）集成了ARM和SHARC的调试开发环境，可以同时调试SHARC+核和ARM核，解决了以前要分开仿真调试的问题。整个系统的驱动还被独立出来，做成系统服务和设备驱动程序，称为SSDD，以源代码形式提供给客户，可以进行修改。同时，传统DSP上的音频算法库也会提供给客户，极大缩短了开发时间。

新产品系列包括了八款器件，所有的产品都是管脚和代码兼容的，和老一代的产品也是兼容的。“ADI在保证产品品质的同时，还可以在产品发布后10年以上长期供货”，陆磊强调，“SC58X和2158X的推出将会巩固ADI在音频和工业领域上的领先地位。”