Acerca de la historia, situación actual y tendencias de desarrollo de DSP

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Alrededor de tres mil palabras El contenido es el estado pasado y la tendencia de desarrollo de DSP

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Análisis:

Expansión del mercado de DSP talk

Después de veinte años de expansión del mercado, el estatus de procesador de alta velocidad establecido por DSP no solo es inquebrantable, sino que también se ha convertido en el motor central de la era de la información digital. Al mismo tiempo, el mercado de DSP está en auge. Según las previsiones de los analistas de Forward Concepts, las ventas globales de DSP alcanzarán los 8.200 millones de dólares este año, un aumento de aproximadamente un tercio con respecto al año pasado. Los valores previstos para 2004 y 2005 son de 10.800 millones de dólares y 14.000 millones de dólares respectivamente, y se prevé que DSP crecerá a una tasa anual superior al 30% en los próximos años. Según el análisis autorizado de CCID, el mercado DSP de China puede alcanzar los 12 mil millones de yuanes este año, un aumento de alrededor del 40% con respecto al año pasado. El crecimiento futuro probablemente superará la tasa promedio mundial.

Mucha gente está muy interesada en el rápido crecimiento del mercado DSP. Este artículo analizará la historia del desarrollo vertical y la dirección de expansión horizontal de DSP para explorar las características de la expansión del mercado de DSP.

Proceso de comercialización de DSP

Con respecto a la historia del lanzamiento de TI del primer DSP comercial de la industria, el científico jefe de TI, Gene Frantz, escribió en un artículo titulado "DSP: Cómo convertir el negocio riesgoso de TI en un El artículo "DSP: Cómo el negocio riesgoso de TI se convirtió en el negocio MÁS GRANDE" tiene un análisis extremadamente maravilloso. En este artículo menciona que inicialmente DSP era sólo el nombre de una tecnología, concretamente el procesamiento de señales digitales. Esta tecnología surgió en el campus en la década de 1960. No fue hasta la década de 1970 que las computadoras realizaron cierto procesamiento en tiempo real y se utilizó principalmente en campos de alto nivel. DSP está relacionado con una gran cantidad de operaciones. Un millón de operaciones por segundo se convierte en una nueva unidad MIPS, y el costo de realizar cada MIPS alcanza entre $ 10 y $ 100, lo que se convierte en un obstáculo para la comercialización.

Alrededor de la década de 1980, las empresas diseñaron sucesivamente procesadores adecuados para la tecnología de procesamiento DSP, y DSP comenzó a convertirse en el nombre de un procesador de alto rendimiento. TI lanzó un procesador DSP llamado TMS32010 en 1982. Su excelente rendimiento y características atrajeron mucha atención de la industria. Por supuesto, el negocio DSP emergente conlleva enormes riesgos. Dónde expandirse es una cuestión de vida o muerte. A medida que se han realizado esfuerzos para reducir el costo del procesador DSP por MIPS al rango inferior a $10 adecuado para uso comercial, DSP continúa obteniendo éxito no sólo en aplicaciones militares sino también industriales y comerciales. El precio unitario por volumen del DSP lanzado por TI en 1991 fue inferior a 5 dólares por primera vez y era comparable al de los microprocesadores de 16 bits, pero podía proporcionar de 5 a 10 veces más rendimiento.

En la década de 1990, muchas empresas entraron en el campo DSP para competir con TI en el mercado. TI es el primero en ofrecer DSP personalizable, llamado cDSP. El diseño de cDSP basado en el DSP central permite que el DSP tenga un mayor grado de integración del sistema, lo que acelera enormemente el tiempo de comercialización del producto. Al mismo tiempo, TI se dirige a las áreas de más rápido crecimiento en el mercado de la electrónica DSP y ofrece varias soluciones para el desarrollo futuro de manera oportuna. A mediados de la década de 1990, este dispositivo DSP programable se había utilizado ampliamente en comunicaciones de datos, almacenamiento masivo, procesamiento de voz, electrónica automotriz, productos de audio y video de consumo, etc. El logro más brillante fue el éxito de los teléfonos celulares digitales. A través de la innovación y la innovación continua, el negocio DSP de Texas Instruments se ha convertido en el negocio más grande de TI y siempre ha sido líder en el mercado global de DSP. Aunque el precio de DSP por MIPS en esta etapa ha caído al rango de 10 centavos a 1 dólar estadounidense, la escala de mercado impulsada por DSP es enorme.

A medida que la competencia en el mercado de DSP se intensifica en el nuevo siglo, TI ajusta rápidamente su estrategia y planes generales de desarrollo de DSP y profundiza el proceso de industrialización con una planificación integral de productos y soluciones completas, así como nuevos conceptos de desarrollo. El requisito previo para este progreso es que los objetivos de precios de DSP por MIPS se hayan fijado en unos pocos centavos o menos.

Proceso de industrialización de DSP

Una señal del éxito de los productos de aplicación DSP es la entrada en la industrialización. Durante las últimas dos décadas, este proceso se ha repetido, pero en ciclos cada vez más pequeños. En la era de la información digital, es necesario introducir rápidamente en el mercado más tecnologías y productos nuevos. Por lo tanto, aún es necesario acelerar el proceso de industrialización de DSP.

El sistema de valor industrial de DSP se puede dividir en los siguientes niveles:

Como núcleo o nivel más bajo de los productos DSP, por supuesto, el dispositivo, los fabricantes de chips deben proporcionar un Documentación completa, soporte técnico y soporte de precios y entrega. Pero para el desarrollo del sistema DSP, esto obviamente no es suficiente, porque el desarrollo del producto final debe estar estrechamente relacionado con la integración del sistema al más alto nivel. Entonces, ¿cómo se dividen estos niveles?

Encima del dispositivo DSP se encuentra el sistema de desarrollo y demostración, que incluye diseños de referencia y algunos diseños personalizados, generalmente proporcionados por TI y terceros socios; encima se encuentra el algoritmo de aplicación estándar, TI y A de terceros; El socio puede proporcionarlo parcialmente, y el cliente intervendrá y tendrá problemas de licencia para el código objeto o el código fuente. Luego están las capas del sistema operativo, el controlador del dispositivo y la pila de protocolos, que requieren autorización de desarrollo, desde aquí se puede subir al nivel de aplicación del sistema y verificar la demostración del concepto del sistema; En este punto, el trabajo subyacente de desarrollo del producto está listo y los clientes y sus fabricantes OEM pueden llevar a cabo el trabajo final de productización.

El sistema de valores anterior parece complicado, pero se mejora y forma gradualmente en el proceso de industrialización del DSP. En la operación real, si la división del trabajo es clara y la comunicación es clara, no habrá muchos obstáculos. El éxito de TI en DSP se atribuye a una serie de iniciativas innovadoras e inversiones continuas, que promovieron efectivamente el proceso de industrialización de DSP.

En las primeras etapas de desarrollo de DSP, TI llevó a cabo la educación y popularización de DSP a través de programas universitarios, estableciendo programas de desarrollo de terceros y premios de diseño de DSP. Al mismo tiempo, al fortalecer la cooperación con líderes industriales emergentes, se lanzan y comercializan soluciones DSP. En los últimos cinco años, TI ha invertido mil millones de dólares estadounidenses en software y herramientas de desarrollo, estableciendo la infraestructura de desarrollo de DSP más grande de la industria. Actualmente, más de 650 empresas de todo el mundo se han unido a la red de socios externos de TI, proporcionando miles de algoritmos DSP y soluciones de productos.

Expansión del mercado de DSP

Aunque DSP se ha convertido en la corriente principal de la era de la información digital, como tecnología madura y como producto maduro, su expansión en el mercado todavía existe este enorme espacio. Los tres elementos principales del DSP, a saber, rendimiento, precio y consumo de energía, están estrechamente relacionados con su expansión en el mercado. Desafiar un mayor rendimiento y reducir el precio y el consumo de energía tanto como sea posible es siempre el objetivo que persigue DSP.

Los cambios en el rendimiento, escala, tecnología, precio y aplicación del DSP en cada década se resumen a continuación:

1980 1990 2000 2010

Velocidad (MIPS) ) 5 40 5000 50000

RAM (byte) 256 2K 32K 1M

Escala (puerta) 50K 500K 5M 50M

Proceso (micras) 3 0,8 0,1 0,02

Precio (USD) $150,00 $15,00 $5,00 $0,15

Aplicaciones objetivo Instrumentos industriales Módems militares Discos duros Contestadores digitales Teléfonos celulares y otros portales multimedia Cámaras digitales Teléfonos inteligentes Transmisión digital y otros celulares de nueva generación Teléfonos, equipos de streaming media, televisores digitales, etc...

Se puede observar que en cada época, el rendimiento del DSP ha ido aumentando con el aumento de la integración, mientras que el precio ha ido bajando. La excelente relación rendimiento-precio del DSP también parece ser una buena interpretación de la ley de Moore. A juzgar por las aplicaciones objetivo en constante expansión, la posición de mercado de DSP en productos de información digital es cada vez más importante.

Con respecto a la tendencia cambiante del consumo de energía de DSP, existe una ley de Gene, como se muestra en la siguiente figura:

No es difícil ver que el consumo de energía de DSP por MIPS era de 250 mW en 1982, y en 1992 cayó rápidamente a 12,5 mW, y en 2000 era sólo de 0,1 mW. En 2004 alcanzará los 0,01 mW y se espera que alcance los 0,001 mW en 2010. En resumen, el consumo de energía y el rendimiento del DSP se reducirán 10 veces en 5 años.

La razón por la que el DSP actual puede desafiar a la CPU del microprocesador en aplicaciones integradas y al microcontrolador MCU en el control digital es que el sistema de estructura del DSP ha logrado diversidad. DSP busca tanto una estructura paralela de alto rendimiento como un núcleo de ahorro de puntos que busca un bajo consumo de energía; DSP no solo puede integrar memoria flash, convertidores de datos y varias interfaces, sino también integrar núcleos de CPU e interfaces de video y audio.

La programabilidad del software siempre ha sido la clave para la expansión del mercado de DSP. En la actualidad, más del 80% del trabajo de desarrollo de DSP es trabajo de software. Es necesario aplicar muchas tecnologías y estándares nuevos a los productos de información digital, muchos de los cuales requieren una mejora continua. DSP puede primero construir una plataforma de hardware y una base de software potentes y flexibles, y luego integrar varios software, que pueden incluir algoritmos, controladores, protocolos, aplicaciones, etc. El software DSP también es fácil de mantener y actualizar, y se puede completar una gran cantidad de trabajo en línea.

Las aplicaciones de DSP han cubierto la industria, las comunicaciones, el entretenimiento, la atención médica personal, la educación, el control ambiental, la seguridad y otros campos. Esperamos más y mejores aplicaciones. La gente en el futuro probablemente tendrá un interés especial en los productos de información digital con núcleo DSP, porque DSP creará más valor.

Echemos un vistazo a los materiales de referencia a continuación, que están ilustrados e ilustrados.