DSP與FPGA

　　筆者最近追蹤2010年“全國大學生電子設計競賽信息安全技術專題邀請賽”時，發現一個有趣的現象，在由TI和Xilinx等贊助的這項大賽中，一等獎中既有采用TI DSP、也有采用Xilinx FPGA實現手背靜脈身份認證的作品;整個獲獎作品中，網絡通信方案中都有兩家公司的身影。

　　實際上，近幾年，FPGA也把部分重點定位在DSP的傳統領地，并且28nm等先進制程呼之欲出，DSP的主流制程還是40nm左右。FPGA廠商聲稱，隨著FPGA的成本和功耗的持續降低，FPGA會在DSP固有的應用領域愈發顯出優勢。

　　但TI等DSP公司也在強化其DSP的優勢。不久前，TI多核 DSP業務部全球業務經理Ramesh Kumar向我們介紹了去年底推出的基于KeyStone多內核構架的C667x。稱通過增加多內核導航器以及協處理器，可最大限度提高片上數據流的吞吐量。現在每個單核可以達到40個GMACs的層加能力，每個內核也可以達到20GLOP運算能力。

　　Ramesh稱，DSP技術本身有諸多好處，包括很高的處理性能，并且在低功耗方面，考慮到動態電源監測、動態電源管理。因此通過667x系列，TI非常有信心與DSP對手、其他處理器架構或FPGA競爭。例如，FPGA本身是通用型陣列，其所做的所謂浮點是在陣列里嵌入DSP一個小的IP單元，絕對不是能真正自由地處理浮點運算的處理器架構，可能只有18×18的一個乘加（MAC）能力，現在相對一半都不到。因此，TI并不認為FPGA公司所宣稱的浮點工藝非常領先，并且DSP在功耗、成本上擁有優勢。例如，市面上與TMS320C667x性能相當的FPGA通常幾百美元一塊;在功耗方面，TI只要10W左右，而同樣性能的FPGA通常要20~40W。

　　筆者注意到一個細節，Ramesh多次提到C667x高精度地定位于關鍵任務應用，包括無線基站、測試、醫療影像、智能電網或高性能處理等。這些領域通常有DSP，也有FPGA的解決方案。“但關鍵應用往往由DSP組成。”Ramesh稱。事實上，在很多領域，出現了DSP+FPGA或嵌入式處理器+FPGA的搭配，在通信基站領域，有TI+Xilinx組合;高性能計算領域，也出現了Intel+Altera搭檔等。

　　DSP通常歸為ASSP（專用標準產品），而FPGA屬于PLD（可編程邏輯器件）類。從字面上就可以看出FPGA服務更廣闊的領域，DSP相對來說在一些利基（niche）的專用領域擁有無可替代的優勢。在一些長尾領域，FPGA和DSP就要認真較量了。