匯聚DSP和MCU的ADI Blackfin

   2005年11月6日，Analog  Devices公司邀請(qǐng)中國(guó)大陸的專業(yè)媒體記者聚會(huì)在泰國(guó)普吉島，共同研討該公司DSP產(chǎn)品中的BlackFin產(chǎn)品。Analog Devices是世界著名的DSP廠商，除了德州儀器以外，ADI算得上是數(shù)得出的通用DSP玩家了。ADI的DSP產(chǎn)品分為 ADSP-21xx, SHARC, TigerSHARC 和 BlackFin, 這次大家主要討論的是BlackFin產(chǎn)品。Blackfin是ADI公司近年的旗艦處理器，它重在多媒體音頻視頻處理領(lǐng)域。

    Blackfin 處理器基于由 ADI 和 Intel 公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的微信號(hào)架構(gòu)（MSA），它將一個(gè) 32 位 RISC 型指令集和雙 16 位乘法累加（MAC）信號(hào)處理功能與通用型微控制器所具有的易用性組合 在了一起。這種處理特征的組合使得 Blackfin 處理器能夠在信號(hào)處理和控制處理應(yīng)用中均發(fā)揮上佳的作用 -- 在許多場(chǎng)合中免除了增設(shè)單獨(dú)的異類處理器的需要。

    在嵌入式DSP和MCU市場(chǎng)中，TI，飛斯卡爾，杰爾等通用DSP廠商主要占領(lǐng)可編程DSP市場(chǎng); Broadcom, STMicro, Cirrus等公司的產(chǎn)品則多以ASIC的形式出現(xiàn)，為專用功能的DSP芯片; 在嵌入式MCU市場(chǎng)中，則是飛斯卡爾，瑞薩，Intel等單片機(jī)廠商的舞臺(tái)。ADI把這三個(gè)市場(chǎng)的重疊部分定義為匯聚處理概念，他們推出的BlackFin處理器是一種嵌入式處理器核，通過(guò)軟件的方式實(shí)現(xiàn)DSP和MCU，這樣在一個(gè)產(chǎn)品中便具備了DSP的運(yùn)算優(yōu)勢(shì)和單片機(jī)的控制優(yōu)勢(shì)。

    Blackfin在信號(hào)處理性能和功率利用效率方面取得了突破性進(jìn)展，同時(shí)也造就了一個(gè)基于 SIMD 架構(gòu)的全32 位 RISC MCU 程序設(shè)計(jì)模型。Blackfin 處理器提供了高性能和同類軟件目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)了硬實(shí)時(shí)信號(hào)處理任務(wù)與非實(shí)時(shí)控制任務(wù)之間資源的靈活分配。系統(tǒng)控制任務(wù)通常可在要求苛刻的信號(hào)處理和多媒體任務(wù)的影響之下執(zhí)行。

    目前，Blackfin 處理器在單內(nèi)核產(chǎn)品中可提供高達(dá) 756MHz 的性能。Blackfin 處理器系列中的新型對(duì)稱多處理器成員在相同的頻率條件下實(shí)現(xiàn)了性能的翻番。Blackfin 處理器系列還提供了低至 0.8V 的業(yè)界領(lǐng)先功耗性能。對(duì)于滿足當(dāng)今及未來(lái)的信號(hào)處理應(yīng)用（包括寬帶無(wú)線、具有音頻/視頻功能的因特網(wǎng)工具和移動(dòng)通信）而言，這種高性能與 低功耗的組合是必不可少的。
 
    所有的 Blackfin 處理器都為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師提供了十分重要的好處，包括：
 
    * 可實(shí)現(xiàn)各種新型市場(chǎng)和應(yīng)用的高性能信號(hào)處理和高效控制處理能力 
    * 可令系統(tǒng)設(shè)計(jì)師使器件功耗模式與終端系統(tǒng)要求相適應(yīng)的動(dòng)態(tài)電源管理（DPM）能力，以及 
    * 可確保產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間最小化的易用型混合 16/32 位指令集架構(gòu)和開(kāi)發(fā)工具套件。 

    據(jù)ADI公司匯聚平臺(tái)和系統(tǒng)部業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理李川介紹，為促進(jìn)DSP和嵌入式處理器技術(shù)的快速開(kāi)發(fā)，ADI公司提出了建設(shè)一個(gè)"生態(tài)系統(tǒng)"的概念，由ADI及其合作伙伴構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，提供相關(guān)的軟件，工具，參考設(shè)計(jì)，教育中心等支持。以Blackfin為例，該處理器匯聚了控制，信號(hào)處理和媒體處理三方面的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)很其他廠商和第三方的合作，和過(guò)去ADI獨(dú)立作戰(zhàn)的局面已大不相同。現(xiàn)在除了Visual DSP++外，NI公司，華恒，英蓓特，億旗創(chuàng)新等公司都提供第三方的支持工具; 在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)方面，Blackfin走了通用嵌入式處理器的道路，有大概九家以上廠商的操作系統(tǒng)都支持Blackfin，如Nucleus, ThreadX, uClinux等。同時(shí)，該生態(tài)系統(tǒng)中的合作伙伴還在DSP庫(kù)，參考設(shè)計(jì)方面為開(kāi)發(fā)者提供了豐富的選擇。

    在媒體研討會(huì)上，浙江大學(xué)演示了Blackfin處理器為浙江大學(xué)視頻電話項(xiàng)目的解決方案，億旗創(chuàng)新公司演示了利用Blackfin開(kāi)發(fā)的教育套件，杭州愛(ài)浦多公司采用Blackfin開(kāi)發(fā)的MP4多媒體便攜式播放器。這些方案較好的展示了Blackfin處理器在同只一顆芯片上運(yùn)行操作系統(tǒng)和視頻處理的能力。如就億旗創(chuàng)新展示的PMP模型，實(shí)現(xiàn)了非常流暢的視頻播放。愛(ài)浦多公司展示的MP4播放器，實(shí)現(xiàn)了視頻，MP3, 收音機(jī)，游戲，電子書等眾多功能，體現(xiàn)了Blackfin的處理能力和運(yùn)算速度，而這樣一個(gè)處理器的價(jià)格在五美元左右。