高性能SHARC 2148x及低功耗SHARC 2147x系列DSP提高了浮點(diǎn)信號(hào)處理精度（ADI）
Analog Devices, Inc.最新推出的32位浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器SHARC產(chǎn)品組合的最新成員——SHARC 2148x及SHARC 2147x系列憑借集成高達(dá)5Mb 的存儲(chǔ)器，為各種應(yīng)用提高了單芯片、浮點(diǎn)信號(hào)處理精度，并為便攜式設(shè)備實(shí)現(xiàn)了高端系統(tǒng)功能。
據(jù)ADI公司處理器 - DSP亞洲業(yè)務(wù)區(qū)域經(jīng)理陸磊先生介紹，采用SHARC 2148x及SHARC 2147x處理器，設(shè)計(jì)師可以利用端到端 SHARC 系列的代碼兼容性及魯棒的ADI開發(fā)工具套件，借助性能極佳的32位浮點(diǎn)DSP平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)更高水平的開發(fā)效率和設(shè)計(jì)創(chuàng)新。
ADI公司處理器 - DSP亞洲業(yè)務(wù)區(qū)域經(jīng)理陸磊
相比于以往為專用系統(tǒng)保留的用以容納多處理器、片外存儲(chǔ)器的電路板空間以及浮點(diǎn)處理能力，現(xiàn)在，可以幫助工程師更輕松、更經(jīng)濟(jì)地將高端處理能力帶到大批量市場應(yīng)用中。 SHARC 2148x系列處理器比同類競爭的32位浮點(diǎn)DSP產(chǎn)品在性能上提高了33%(400MHz)，片上存儲(chǔ)器增大250%(5Mb)，這些特性使得SHARC 2148x系列非常適合高清晰度(HD)音頻和家庭影院應(yīng)用，以及高級(jí)工業(yè)應(yīng)用，因?yàn)檫@些應(yīng)用的需求是：單芯片、具備浮點(diǎn)精度且價(jià)格便宜。
如下圖所示，ADSP-2148x 內(nèi)核支持300 MHz、350 MHz及400 MHz ，多個(gè)操作可并行執(zhí)行；5Mb 或3Mb 兩種大容量片上內(nèi)存可快速執(zhí)行算法；集成的熱敏二極管支持高環(huán)境溫度工作；支持濾波器功能，并行執(zhí)行不耗用內(nèi)核資源；集成的內(nèi)存控制器，可直接連接SDRAM、閃存和SRAM；其高度集成的I/O包括串行接口、PCG、TWI、UART及SPI；176引腳LQFP和100引腳LQFP封裝既方便制造又節(jié)省電路板空間。
便攜式及電池供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師們?nèi)缃窨色@得比以往更好的硬件基礎(chǔ)，以便充分利用浮點(diǎn)處理精度，無需犧牲系統(tǒng)功率預(yù)算、電路板空間或元器件成本。便攜式設(shè)備應(yīng)用如高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)需要浮點(diǎn)處理精度，并且具備低功耗和適應(yīng)極惡劣的環(huán)境條件，而新款12x12mm SHARC 2147x系列處理器功耗僅為363mW(典型值），比同類競爭處理器降低達(dá)20%，并提供最高266MHz的性能，片上存儲(chǔ)器空間高達(dá)5Mb，相比其它任何同類浮點(diǎn)DSP產(chǎn)品，每平方毫米可提供更高的性能和存儲(chǔ)器集成度。
新型SHARC 2148x 和SHARC 2147x處理器具備專用的硬件加速器和獨(dú)立的計(jì)算單元以及DMA存儲(chǔ)映射，實(shí)現(xiàn)了后臺(tái)執(zhí)行FFT/FIT/IIR信號(hào)處理工作的能力，可減輕內(nèi)核處理負(fù)擔(dān)。 如下圖所示，所以加速器都有以下單元：控制寄存器組，用于配置加速器操作；DMA控制器，用于在主內(nèi)存和加速器本地存儲(chǔ)器之間移動(dòng)數(shù)據(jù)；兩個(gè)本地存儲(chǔ)器塊，用于存儲(chǔ)系數(shù)和狀態(tài)變量(或延時(shí)存儲(chǔ)器)，并減小到主內(nèi)存的帶寬；運(yùn)算單元，內(nèi)含專門針對加速器剪裁的算術(shù)操作。
硬件加速器可在后臺(tái)執(zhí)行任務(wù)，不消耗內(nèi)核MIPS資源
存儲(chǔ)器的使用率是通過變量指令集架構(gòu)(VISA)支持實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的。陸磊先生表示，變量指令集架構(gòu)是首次應(yīng)用于SHARC處理器系列。以往的指令為定長的48比特，采用VISA模式則更加靈活，可以通過縮減指令操作碼大小，為應(yīng)用代碼釋放多達(dá)30%的存儲(chǔ)空間。
陸磊先生表示，基于高性能SHARC 2148x及低功耗SHARC 2147x系列的上述特性，他們非常適合用于高清音頻和家庭影院、基于雷達(dá)的汽車電子、便攜式醫(yī)療設(shè)備及超高效率的電機(jī)控制。
集成以音頻為中心的外設(shè)和專用片上解碼器來實(shí)現(xiàn)高性能音頻產(chǎn)品設(shè)計(jì)，SHARC2148x處理器使設(shè)計(jì)師能以不斷減小的外形尺寸開發(fā)出功能豐富、價(jià)格具有競爭力的高清音頻和家庭影院系統(tǒng)。SHARC級(jí)別的算法處理因?qū)崿F(xiàn)優(yōu)美的音質(zhì)和高級(jí)數(shù)字音效而享譽(yù)專業(yè)音頻市場，現(xiàn)在也可用于要求低成本、單芯片電路板實(shí)現(xiàn)的消費(fèi)級(jí)AVR系統(tǒng)。
SHARC2147x處理器提供的計(jì)算精度有利于提升基于雷達(dá)的ADAS性能，包括自適應(yīng)巡航控制、盲點(diǎn)檢測及十字路口交通警告，為苛刻的安全應(yīng)用實(shí)現(xiàn)最佳的目標(biāo)分辨、多目標(biāo)跟蹤及實(shí)時(shí)系統(tǒng)響應(yīng)。 具備低功耗屬性并且能適應(yīng)105℃環(huán)境工作溫度，SHARC2147x處理器滿足了汽車環(huán)境需求并且具有價(jià)格競爭力，可幫助降低ADAS 整體價(jià)格，并加速消費(fèi)者的接受和采用。
對于診所、救護(hù)車和其它非醫(yī)院環(huán)境下醫(yī)療專業(yè)人員所配備的便攜式醫(yī)療設(shè)備，低功耗SHARC2147x處理器也是理想選擇?；赟HARC2147x的醫(yī)療設(shè)備可確保高度精密的信號(hào)處理，可得到精確的病人數(shù)據(jù)，方便醫(yī)療專業(yè)人員快速制定治療方案。
SHARC2148x處理器為設(shè)計(jì)師提供他們所需的性能、處理精度及外設(shè)，以開發(fā)具有成本效益的新一代電機(jī)驅(qū)動(dòng)和工業(yè)控制系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)師可以利用可視化開發(fā)軟件來實(shí)現(xiàn)高級(jí)算法，以獲得動(dòng)態(tài)系統(tǒng)控制及更高的能效，同時(shí)減少設(shè)計(jì)復(fù)雜度并加快上市時(shí)間。
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