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芯紀元:打造具有中國“魂”的DSP“芯”
來源:新聞中心
發(fā)布時間:2021年07月20日 編輯:新聞中心

  DSP自誕生以來,得到了飛速的發(fā)展,如今,DSP芯片已經(jīng)向多元化和專業(yè)化方向發(fā)展。但世界上 DSP芯片市場主要由德州儀器、ADI和摩托羅拉國外壟斷,其中TI獨占鰲頭。1982 年TI成功推出了其第一代 DSP 芯片TMS32010,由于其具有價格低廉、簡單易用、功能強大等特點,所以逐漸成為目前最有影響、最為成功的 DSP系列處理器。但近幾年TI并沒有繼續(xù)在高性能處理器的演進,這也給了國內(nèi)發(fā)展DSP處理器的機會。

  國內(nèi)對 DSP 方面的研究起步雖然較晚,但是發(fā)展卻較快。國內(nèi)的一些DSP企業(yè)已經(jīng)可以媲美TI和ADI的產(chǎn)品了,“在實際案例下,國內(nèi)的DSP處理器的效能更高或者相當”,在第九屆中國(西部)電子信息博覽會上,安徽芯紀元的許聰博士告訴記者。

  國產(chǎn)DSP芯片代表 ——“魂芯”

  電科博微芯紀元成立于2019年5月,脫胎于38所的集成研發(fā)中心。他們按照正向的方式研究自主可控的DSP產(chǎn)品,公司代表性產(chǎn)品代號“魂芯”。意味“中國魂,民族芯”。

  據(jù)許博士的介紹,“魂芯一號”是安徽芯紀元的第一款32位高性能通用浮點DSP,從指令集、體系結(jié)構(gòu)到軟件開發(fā)環(huán)境完全自主設(shè)計。它的運算能力達每秒180億次浮點操作,是ADI公司同類產(chǎn)品TS201性能的4倍。

  “魂芯二號A”是公司的第二款自主DSP產(chǎn)品,相比“魂芯一號”,其處理器核、指令體系、外設(shè)接口都全面升級,運算能力更是達到了每秒鐘千億次浮點操作,是“魂芯一號”性能的6倍提升。其單核可實現(xiàn)1024浮點 FFT(快速傅里葉變換)運算僅需1.6微秒,運算效能比德州儀器公司TMS320C6678 高3倍。

  2020年上半年,芯紀元公司又推出了“魂芯二號B”,許博士告訴筆者,它是一款全自主架構(gòu)設(shè)計的32位浮點軍品級DSP,主要用在彈載、對抗、SAR成像等。許博士說到,目前公司也在探索民用市場的應(yīng)用,而“魂芯二號B”的低速接口是符合民用需求的,有一定的應(yīng)用空間。

  目前“魂芯三號”還在研制中,“魂芯三號”是一款異構(gòu)的DSP處理器,比“魂芯二號A”性能提高3倍,預(yù)計明年能問世。

  綜合來看,國內(nèi)的DSP芯片在性能方面并不比國外差,但是許博士也直言,相比國外的DSP大廠,國內(nèi)企業(yè)在應(yīng)用需求的調(diào)研還不夠充分,應(yīng)用領(lǐng)域也還不足。

  在發(fā)展DSP芯片的同時,安徽芯紀元也將目光放在了AI芯片、MCU和一些模擬器件上,這樣的產(chǎn)品規(guī)劃也是基于一些客戶的特定需求,同時,安徽新紀元有更大的目標,那就是打造以DSP為核心的軟硬結(jié)合的系統(tǒng)級平臺。

  其中其“魂芯AI”芯片主要用來進行一些可見光、SAR成像的圖像識別、視頻識別等。而“魂芯”MCU最大的特點在與其兼容ST的STM32系列MCU處理器,性能也與STM32F103型號產(chǎn)品相當。

  DSP的發(fā)展趨勢

  說到DSP的發(fā)展,就不得不談一下它與FPGA的關(guān)系,在許博士看來,F(xiàn)PGA正在往前瞻的預(yù)處理和信號處理去延伸,而DSP在嵌入式領(lǐng)域有很大優(yōu)勢。安徽芯紀元也在采用DSP+CPU異構(gòu)的形式,進行預(yù)處理延伸,他指出,這種異構(gòu)的形式也將是主流發(fā)展方式。后續(xù)也將往定制化DSP產(chǎn)品方向發(fā)展。

  許博士指出,未來DSP的發(fā)展首先要在內(nèi)核上進行優(yōu)化,然后縮小DSP芯片尺寸一直是 DSP 技術(shù)的發(fā)展趨勢,芯紀元也在進行2.5D、3D、SiP等先進封裝的探索。多個DSP芯核和外圍電路單元集成在一個芯片上也是一種發(fā)展趨勢。據(jù)許博士告訴記者,公司已經(jīng)開始進行“魂芯”SIP模塊的一些研究,例如其中有集成4顆DSP通道處理SiP模塊。

  軟硬結(jié)合也是一大方向,安徽芯紀元也為“魂芯”系列芯片開發(fā)了ECS(Efficient Coding Studio)的可視化集成開發(fā)環(huán)境。此外,還有針對“魂芯”系列芯片的嵌入式實時操作系統(tǒng)EPOS。未來,芯紀元公司將秉承“軟件定義系統(tǒng)裝備”的使命。

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