如何为多处理器系统选择最佳设计方案

关键字： 多处理器，AMC-D4F1，基带 

在本文中，我们将探讨一下多处理器系统有什么可以利用的，以及如何在DSP、FPGA或者二者的混合方案之间作出最好的选择。我们将分别简单地讨论这两种芯片，但将主要内容更多地集中在系统级因素上。

对于高性能信号处理应用，当然还有除DSP和FPGA之外的其它选择。ASIC和ASSP都能很好地适用于某个特定的信号处理应用，但仅限于在大规模应用中，否则它们的高成本都会让它们无法成为优选。

已获认可的DSP方案

自从20世纪80年代被发明以来，DSP一直以合理的功耗和价格提供着优越的性能。对于很多基于不断快速改变的新兴标准的应用来说，DSP都很有吸引力。由于DSP算法可以很容易地以C语言等简单语言来执行，就能在标准发生变化时更容易地对代码进行更新来反映这种变化。

另外，很多用于最新无线标准等应用领域的信号处理算法的复杂本性，使之更适合利用DSP来执行：一个DSP设备可以通过呼叫一个不同的软件程序来更容易地改变处理算法。尽管现在的FPGA可以快速重配，但要在继续处理数据的情况下动态地实现这一点，则是非常复杂且很有挑战性的。

DSP在功耗方面也在不断改进。在手持设备市场的需求驱动下，一些下一代高性能DSP结合了功耗管理技术。这可以让整个系统的功耗在低数据量时得到降低，或者用来阻止过热。一个功耗和温度敏感型FPGA配置也能以相似的方式来管理其时钟域，但需要更多的开发工作。

但是，DSP并不特别适合并行处理：有些并行处理任务可能只需要一个FPGA，却会需要多个DSP。比如，在无线基带领域，对于WiMAX直角频分多路存取(OFDMA)通道的处理来说，一个纯DSP方案在所能处理的带宽和通道数量上无法匹敌一个FPGA方案。因此DSP方案就会产生过高的成本和功耗。

灵活的FPGA方案

FPGA相比于DSP有一个很大的优势：在并行应用中的效率－这是通过采用多个并行处理区块来实现的。FPGA拥有能让嵌入式系统设计者将设备和应用实现最完美匹配的灵活性，并能以每通道较低的成本达到最高的数据吞吐量。

FPGA虽然具有很高灵活性，但相比于硬接线式架构，它的门极数量和非优化型方案的硅面积增加，因而在功耗上产生了额外的成本。但是，65纳米技术和性能相当的ASIC技术在量产中的应用，让FPGA不仅能在实验室环境中降低功耗，还能在量产中也将功耗进一步降低。

尽管芯片层的功耗更高，但FPGA的通道平均功耗可以比DSP的低很多。DSP一般功耗只有3～4W，而FPGA的功耗为7～10W，但FPGA能处理相当于DSP的十倍的通道密度。

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