数字化应用中的多核DSP

，但编译器更要担负起自动并行化的工作，即将串列程式自动地转换为等价的多线程并行代码，使用户不关心叠代空间划分、数据共用、线程调度和同步等细节，减轻用户负担。 更重要的是多线程优化编译技术，包括线程并发机制的实现、线程调度、线程级前瞻执行等技术。

　　多核之间的任务调度是充分利用多处理器性能的关键。为满足实时处理的要求，均衡各处理器负载，需要研究的任务调度机制有分散式实时任务调度演算法、动态任务迁移技术等。已有的几种嵌入式操作系统，例如μcLinux、PalmOS、WinCE等，都还无法有效地支持多核处理器。嵌入式多核操作系统的研究任重而道远。

　　（4）应用开发环境

　　嵌入式应用的特点决定了开发人员必须能够在很短的时间内推出能够为市场所接受的应用系统。为此，多核DSP供应商必须为用户提供简便易用的开发、调试环境。但是面向多核处理器的编程环境始终是不成熟的，并行程式开发技术一直难以普及。

　　为此，我们可以借鉴多核通用微处理器的编程模式，即消息传递程式设计模式MPI和基於编译指导命令的程式设计模式OpenMP。但是，最终的发展趋势还将是集成化的VSP（Virtual Single Processor，虚拟单处理器模型）开发环境，在这一环境下用户能够像开发单处理器程式一样去开发多核应用系统，在同一平台上完成编程、调试、编译优化和连机测试的过程。

　　例如，Cradle公司在推出CT3600系列多核DSP的同时，还推出了相应的多核开发工具，包括ANSI C编译器、针对DSP进行了时序优化的Cradle C语言、eCOS实时操作系统、INSPECTORTM代码开发与调试器和RDS3600硬体开发平台等，从而为用户提供了一揽子的解决方案。

　　2、多核DSP的应用

　　（1）3G移动通信

　　多核DSP最重要的应用领域之一就是3G数字移动通信。其中包括基站和移动终端两方面的应用。基站所使用的DSP更注重高性能，对成本和功耗不是非常敏感。而移动终端要面向具体的用户，设计时必须在功能、功耗、体积、价格等方面进行综合考虑，因此移动终端对DSP处理器的要求更加苛刻。

　　2G数字蜂窝电话的核心处理器都是基於双处理器结构的，即包含1个DSP和1个RISC微控制器（MCU）。DSP用来实现通信协议栈中物理层协议的功能；而MCU则用来支援用户操作介面，并实现上层通信协议的各项功能。

　　3G数字移动通信标准增加了通信带宽，并更加强调高级数据应用，例如可视电话、GPS定位、MPEG4播放等。这就对核心处理器的性能提出了更高的要求，即能够同时支持3G移动通信和数据应用。在现代化的3G系统中，对处理速度的要求大概要超过60-130亿次每秒运算。如果用现有的DSP，需要20-80片低功耗DSP晶片才能满足要求。因此，承担这一重任的多核DSP处理器晶片必须在功耗增长不大的前提下大幅度提高性能，并且要具备强大的多任务实时处理能力。多核DSP在嵌入式操作系统的实时调度下，能够将多个任务划分到各个内核，大大提高了运算速度和实时处理性能。这些特点将使3G手机能够同时支援实时通信和用户互动式多媒体应用，支援用户下载各种应用程式。图2给出了一种3G通信多核DSP处理器的架构。

　（2）数字消费类电子

DSP是数字消费类电子产品中的关键器件，这类产品的更新换代非常快，对核心DSP的性能追求也无越来越苛刻。

　　由於DSP的广泛应用，数字音响设备得以飞速发展，带数码控制功能的多通道、高保真音响逐渐进入人们的生活。此外，DSP在音效处理领域也得到广泛采用，例如多媒体音效卡。在语音识别领域，DSP也大有用武之地。Motorola公司等厂商正在开发基於DS

P的语音识别系统。

　　数字视频产品也大量采用高性能DSP。例如数码摄像机，已经能够实时地对图像进行MPEG4压缩并存储到随机的微型硬盘甚至DVD光碟上。此外，多核DSP还应用在视频监控领域。这类应用往往要求具有将高速、实时产生的多路视频数字信号进行压缩、传输、存储、重播和分析的功能，其核心的工作就是完成大数据量、大计算量的数字视频/音频的压缩编码处理。

　　（3）智慧控制设备

汽车电子设备是这一领域的重要市场之一。现代驾乘人员对汽车的安全性、舒适性和娱乐性等要求越来越高。多核的DSP也将逐渐进军这一领域。例如在主动防御式安全系统中，ACC（自动定速巡航）、LDP（车线偏离防止）、智慧气囊、故障检测、免提语音识别、车辆资讯记录等都需要多个DSP各司其职，对来自各个传感器的数据进行实时处理，及时纠正车辆行驶状态，记录行驶信息。

　　3、主流多核DSP介绍

　　（1）同构多核DSP

这类多核DSP内部集成了若干个结构对等的DSP核，不存在其他处理器核。

A、