“多核DSP”也許對大多數(shù)人而言并不是個陌生的概念，早在幾年前，為了提升性能、降低功耗，在處理器中增加內(nèi)核已經(jīng)成為計算和嵌入式處理器產(chǎn)業(yè)的標準作法。

　　然而，正當多內(nèi)核技術(shù)在處理器領(lǐng)域發(fā)展得紅紅火火之時，多核DSP似乎顯得不瘟不火，還僅僅停留在無線基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用上。

　　多核DSP之困

　　正如多核技術(shù)被計算應(yīng)用廣泛采納一樣：以更低的功率提供更高的性能驅(qū)使DSP技術(shù)必須“又打破性能藩籬”。“要么是單板面積受限，要么是處理能力受限，越來越多的客戶需要更高的處理平臺，”德州儀器中國區(qū)DSP業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理郝曉鵬對電子工程世界如是說。

　　用戶的需求是多種多樣的。在通信基礎(chǔ)設(shè)施的信號處理中，無論是語音用戶、數(shù)據(jù)用戶還是多媒體用戶，所需的是單位通道成本低、功耗??；越來越復(fù)雜的二維、三維甚至四維的圖像處理，需要并行化的系統(tǒng)并能夠運行復(fù)雜的算法；另外，在高性能、高強度終端設(shè)備中，包括醫(yī)療中的核磁共振，實時的現(xiàn)場通信，這些設(shè)備需要在極短的時間完成信號處理分析，這時對性能的要求是非常高的。

　　而目前幾百到1GHz的單核處理器遠遠不能滿足這種需求。

　　與此同時，單核通過提升硅工藝而大幅提升性能的理論，伴隨著漏電流的發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)不再奏效。同時，主頻從初的幾百兆赫茲到1.2G赫茲甚至更高，功耗也隨之提升，單板功耗已不可控。功耗的提升，為整個系統(tǒng)設(shè)計帶來前所未有的復(fù)雜度。此時多核的誕生似乎是理所當然。

　　然而，核越多面臨的挑戰(zhàn)也越大：首先，功耗，這是多核環(huán)境下在系統(tǒng)硬件設(shè)計上要考慮的一個重要問題，過高的功耗會造成散熱困難進而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時，把更多的處理集成到一起需要更精細的制造工藝，例如45納米甚至更窄的線寬，成本必然會提升。程序優(yōu)化會更加越困難，而這些優(yōu)化工作往往不是開發(fā)系統(tǒng)和編譯器能完成的，而是需要大量的高素質(zhì)人才來完成。

　　性能與功耗的決斗

　　以上的種種挑戰(zhàn)絲毫不會影響DSP廠商的腳步，也正是看到了種種需求與挑戰(zhàn)，德州儀器推出了一款在單一裸片上集成了三個 1 GHz 的 TMS320C64x+? 內(nèi)核的DSP處理器——TMS320C6474。大多數(shù)人心中不免有些疑問：雙核、四核、八核，似乎這些產(chǎn)品已經(jīng)見怪不怪，甚至TI本身也已經(jīng)推出過6 DSP內(nèi)核的TNETV3020。這個時候推出這樣一款產(chǎn)品，是不是略顯過時？

　　“這主要是看用戶的需求，”郝曉鵬解釋道。多核DSP的應(yīng)用是極具特點的，如無線基站、醫(yī)療影像、現(xiàn)場通信等等，這些領(lǐng)域的客戶對多核DSP的需求是芯片廠商推出產(chǎn)品的首要考慮因素。種種諸多因素的折衷，終導(dǎo)致了這款三核芯片的誕生。

　　TMS320C6474 在單一裸片上集成了三個 1 GHz 的 TMS320C64x+? 內(nèi)核，可實現(xiàn) 3 GHz 的原始 DSP 性能，而功耗和DSP成本則分別比離散處理解決方案降低了 1/3和 2/3。

　　“一方面要降低功耗，但另一方面又要為新的多媒體和娛樂應(yīng)用增強系統(tǒng)性能，”相信這是大多數(shù)無線移動終端和其他節(jié)能型平臺制造商的都要面對的進退兩難的局面。功耗的提升更多得益于TI 的 SmartReflex 技術(shù)，通過 TI 的深亞微米工藝技術(shù)顯著降低了芯片級漏電。該技術(shù)由一系列智能和自適應(yīng)硬件與軟件技術(shù)組成的，這些技術(shù)可根據(jù)設(shè)備活動、操作模式和溫度來動態(tài)控制電壓、頻率和功率。

　　并非一蹴而就

　　正如被大家問到“多核DSP是否會代替單核DSP”時，郝曉鵬稱要看具體應(yīng)用場景，如果一個單核處理器已經(jīng)足夠，就沒有必要再放一個多核處理器了。而且各個DSP之間，在功耗、成本、單板面積都不適合多核DSP平臺時，也要用分立的解決方案。

　　多年來蜂窩電話和通信行業(yè)中一直使用異質(zhì)DSP（一個DSP內(nèi)核和一個RISC CPU內(nèi)核）。這些處理器的目標應(yīng)用可以被很好地劃分為適合DSP的信號處理任務(wù)和適合RISC CPU的控制任務(wù)。

　　但是，DSP芯片廠商都看好多核是未來DSP的趨勢，并為此努力著。PicoChip很早前推出的picoArray架構(gòu)就整合了多個相同的內(nèi)核來支持高性能DSP，ADI的Blackfin BF561雙核DSP也可以很好地執(zhí)行兩種任務(wù)。不過，ADI公司Blackfin應(yīng)用經(jīng)理David Katz表示，雖然“多內(nèi)核是我們發(fā)展策略中的重要組成部分，但ADI在BF561后就沒有推出過同類多核DSP設(shè)計?！?/P>

　　雖然大多數(shù)開發(fā)人員缺少劃分軟件的經(jīng)驗，而自動化工具支持也非常缺乏，同類多核DSP并未得到廣泛應(yīng)用。正如TI公司的Simar所說，“展望未來，我們可以發(fā)現(xiàn)，針對DSP的多核技術(shù)不會只是小把戲，它將變得越來越普及。”

　　同時，多核DSP天生的使命就是提升性能。C6474 在同一裸片上集成了三個 1 GHz 的 C64x+? 內(nèi)核，可實現(xiàn) 3 GHz 的 DSP 性能，即處理能力為 24,000 MMACS（16 位）或 48,000 MMACS（8 位）。考慮到很好的延續(xù)性，該產(chǎn)品與諸如 TMS320C6452 與 TMS320C6455 等基于 C64x+ 內(nèi)核的單核 DSP的代碼完全兼容，而且與 TMS320C641x等基于前代 TMS320C64x? 內(nèi)核的產(chǎn)品也完全兼容。