图 2.赛灵思FPGA填补算法复杂性和固定架构处理器无效性造成的性能差距

由于FPGA并行处理机制可提供极高性能的信号处理能力,因此非常适于来填补这一性能差距。FPGA灵活的架构使得可以方便地在相似系列器件之间进行设计移植,因此可以将标准甚至环境条件变化带来的风险降到最低。

DSP48E逻辑片

在XtremeDSP产品线所有器件中最有价值的资源之一就是DSP48逻辑片,它不仅帮助提升DSP设计的总性能,同时还可以提高实现所需要性能的设计和资源效率。DSP48是面向应用的组合模块(ASMBL™),可增强Virtex-DSP 和 Spartan-DSP器件中的DSP功能。这些DSP49逻辑片可帮助DSP设计人员设计出满足复杂挑战的解决方案,例如:成百上千的中频-基带下转换信道、3G扩频系统中的128X片码速处理、高分辨率H.264和MPEG-4编码/解码算法。

一个DSP48基本片(也称为 XtremeDSP基本片)包含两个DSP48逻辑片,构成通用粗粒度DSP架构的基础。DSP48逻辑片支持多种独立功能,包括乘法器、乘法-累加器(MACC)、加法乘法器、三端输入加法器、桶状移位寄存器、宽总线多路复用器、幅度比较器或宽输入加法器。不需要使用通用可编程逻辑构造资源,这一架构就可支持将多个DSP48 逻辑片连接起来完成更宽输入的数字功能、DSP滤波器和复杂算法。这可以带来更低的功耗、极高的性能和更高的芯片资源使用效率。

DSP逻辑片带来的另一项重要优点是可以从一个平台系列移植到另一个平台系列,例如,从Virtex-4 SX或Virtex-5 SXT 器件移植到Spartan-3A DSP器件。由于DSP48是Virtex-DSP和Spartan-DSP系列的基本DSP构造模块,因此从一个系列移植到另一个系列器件是很直接的过程,设计需要做的更改很小。

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。