XtremeDSP解决方案将数字信号处理功能提升到极至

需要做的更改很校

　　XtremeDSP设计工具

　　通过XtremeDSP计划，赛灵思及其第三方合作伙伴构成的业界生态系统达成了这样的共识，即将DSP的所有潜力和灵活性尽可能方便地提供给三类不同的设计人群：系统设计师、DSP工程师和FPGA/硬件工程师。每一类设计人员承担的职责不同（还有偏好），从而造成了他们对特定设计环境的要求不同。

　　系统设计师必须快速确定如何在可用的处理资源之间最好地划分不同的系统级功能。他们关注的重点是选择满足产品性能和吞吐能力要求的处理资源，同时满足尺寸、成本和功耗方面的预算。

　　图 3.XtremeDSP设计工具满足所有三类设计用户群体的设计环境要求（喜好）-系统设计师、DSP工程师和FPGA/硬件工程师

　　DSP工程师更关注DSP算法的创建和改进。他们通常不熟悉硬件设计细节，要依赖工具将细节抽象掉，这样他们才能够更专注于更高层的设计探索和验证。

　　硬件工程师通常采用VHDL 或 Verilog来从设计中获得最高的性能。他们通过需要在同一设计环境中与更高层功能模块以及自己的寄存器传输级（RTL）设计协同工作的能力，并且可以运行测试基准进行功能和性能验证。

　　因此XtremeDSP计划是否能够取得成功的一个关键标志就是在于设计工具满足所有三类设计群体的程度。XtremeDSP工具，如SystemGenerator for DSP 和 AccelDSP™ 综合软件提供了系统建模、算法开发和探索、自动生成测试基准向量、设计验证和调试以及HDL生成和仿真等功能。无论某个设计师是喜欢使用VHDL、Verilog、C/C++、MATLAB、Simulink和HDL，还是这些工具的任何组合，赛灵思的XtremeDSP工具都可以帮助他/她快速高效地充分发挥FPGA的所有潜力（参见图3）。

　　结论

　　FPGA填补了高性能应用对高性能DSP的需求与传统DSP处理器能够提供的性能之间巨大且不断增加的差距。有许多原因促使设计人员采用基于FPGA的DSP解决方案，其中四条最基本的原因归纳如下：

　　1. 处理极高的计算工作量 - FPGA支持工程师设计高度并行的架构，因此可支持与时钟频率相同的采样速率。系统因此可以保持高达500MSPS的高性能水平 – 适于构建超高速单通道系统或慢速率数百通道系统。

　　2. 从DSP处理器分流计算密集的任务，将宝贵的执行周期让给其它功能。

　　3. 定制适用于特定算法的架构 - FPGA提供的一系列MAC或乘法器可用于实现单抽头或多抽头的算法架构。FPGA的可重配置特点意味着工程师可以快速构建和修改设计架构。

　　4. 降低系统成本和功耗 - FPGA支持集成其它组件（如Serial RapidIO 收发器、PCI Express接口、胶合逻辑以及低速率控制任务），因此可以降低总体系统成本和功耗。此外，与传统DSP器件相比，并行机制提供了一个至几个数量级的性能优势，因此对于同样的性能，可以在更低的频率下工作。更低的频率可降低MOPS/mW（功效的最关键指标）。正如加州伯克利大学电子工程和计算机科学系Bob Brodersen教授所证明的，与当今的基准微处理器相比，FPGA的功率效率可高达其1000倍。(参看Bob Broderson的演示幻灯片)

　　自启动以来，赛灵思 XtremeDSP计划已经推出了一系列针对应用优化的DSP解决方案，这些解决方案结合了专用硬件平台、设计工具、参考设计、系统级应用知识、软件算法以及IP库。这些XtremeDSP解决方案提供如此强大的设计平台和环境，可为通信、多媒体、视频和图像以及国防应用提供性能接近极限的DSP设计。