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芯纪元:打造具有中国“魂”的DSP“芯”
来源:新闻中心
发布时间:2021年07月20日 编辑:新闻中心

  DSP自诞生以来,得到了飞速的发展,如今,DSP芯片已经向多元化和专业化方向发展。但世界上 DSP芯片市场主要由德州仪器、ADI和摩托罗拉国外垄断,其中TI独占鳌头。1982 年TI成功推出了其第一代 DSP 芯片TMS32010,由于其具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点,所以逐渐成为目前最有影响、最为成功的 DSP系列处理器。但近几年TI并没有继续在高性能处理器的演进,这也给了国内发展DSP处理器的机会。

  国内对 DSP 方面的研究起步虽然较晚,但是发展却较快。国内的一些DSP企业已经可以媲美TI和ADI的产品了,“在实际案例下,国内的DSP处理器的效能更高或者相当”,在第九届中国(西部)电子信息博览会上,安徽芯纪元的许聪博士告诉记者。

  国产DSP芯片代表 ——“魂芯”

  电科博微芯纪元成立于2019年5月,脱胎于38所的集成研发中心。他们按照正向的方式研究自主可控的DSP产品,公司代表性产品代号“魂芯”。意味“中国魂,民族芯”。

  据许博士的介绍,“魂芯一号”是安徽芯纪元的第一款32位高性能通用浮点DSP,从指令集、体系结构到软件开发环境完全自主设计。它的运算能力达每秒180亿次浮点操作,是ADI公司同类产品TS201性能的4倍。

  “魂芯二号A”是公司的第二款自主DSP产品,相比“魂芯一号”,其处理器核、指令体系、外设接口都全面升级,运算能力更是达到了每秒钟千亿次浮点操作,是“魂芯一号”性能的6倍提升。其单核可实现1024浮点 FFT(快速傅里叶变换)运算仅需1.6微秒,运算效能比德州仪器公司TMS320C6678 高3倍。

  2020年上半年,芯纪元公司又推出了“魂芯二号B”,许博士告诉笔者,它是一款全自主架构设计的32位浮点军品级DSP,主要用在弹载、对抗、SAR成像等。许博士说到,目前公司也在探索民用市场的应用,而“魂芯二号B”的低速接口是符合民用需求的,有一定的应用空间。

  目前“魂芯三号”还在研制中,“魂芯三号”是一款异构的DSP处理器,比“魂芯二号A”性能提高3倍,预计明年能问世。

  综合来看,国内的DSP芯片在性能方面并不比国外差,但是许博士也直言,相比国外的DSP大厂,国内企业在应用需求的调研还不够充分,应用领域也还不足。

  在发展DSP芯片的同时,安徽芯纪元也将目光放在了AI芯片、MCU和一些模拟器件上,这样的产品规划也是基于一些客户的特定需求,同时,安徽新纪元有更大的目标,那就是打造以DSP为核心的软硬结合的系统级平台。

  其中其“魂芯AI”芯片主要用来进行一些可见光、SAR成像的图像识别、视频识别等。而“魂芯”MCU最大的特点在与其兼容ST的STM32系列MCU处理器,性能也与STM32F103型号产品相当。

  DSP的发展趋势

  说到DSP的发展,就不得不谈一下它与FPGA的关系,在许博士看来,FPGA正在往前瞻的预处理和信号处理去延伸,而DSP在嵌入式领域有很大优势。安徽芯纪元也在采用DSP+CPU异构的形式,进行预处理延伸,他指出,这种异构的形式也将是主流发展方式。后续也将往定制化DSP产品方向发展。

  许博士指出,未来DSP的发展首先要在内核上进行优化,然后缩小DSP芯片尺寸一直是 DSP 技术的发展趋势,芯纪元也在进行2.5D、3D、SiP等先进封装的探索。多个DSP芯核和外围电路单元集成在一个芯片上也是一种发展趋势。据许博士告诉记者,公司已经开始进行“魂芯”SIP模块的一些研究,例如其中有集成4颗DSP通道处理SiP模块。

  软硬结合也是一大方向,安徽芯纪元也为“魂芯”系列芯片开发了ECS(Efficient Coding Studio)的可视化集成开发环境。此外,还有针对“魂芯”系列芯片的嵌入式实时操作系统EPOS。未来,芯纪元公司将秉承“软件定义系统装备”的使命。

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