FPGAs的DSP性能分析

　　FPGA在高性能數(shù)字信號處理領(lǐng)域越來越受關(guān)注，如無線基站。在這些應(yīng)用中， FPGAs通常被用來和DSP 處理器并行工作。有更多的選擇當然是好的，但這也意味著系統(tǒng)設(shè)計師需要一個確切的FPGAs及高端DSP信號處理器性能參數(shù)圖。不幸的是，常用的參數(shù)圖在這種情況下都是不可靠的。

　　例如，由于數(shù)字信號處理應(yīng)用程序主要依賴于乘法累加器( MAC )操作， DSP處理器供應(yīng)商和FPGA供應(yīng)商通常將MACs每秒最高運轉(zhuǎn)速度作為數(shù)字信號處理器性能好壞最簡單的評判方式。但僅僅通過MAC吞吐量來預(yù)測數(shù)字信號處理性能是有失公平的，對FPGA和DSP也一樣。這里有幾個原因。

　　MAC計算出來的FPGA性能指數(shù)總是假設(shè)硬連線的數(shù)字信號處理部件是在其最高時鐘速率運行的。在實踐中，典型的FPGA設(shè)計將采用較低的速度。另一方面，使用硬連線原理并不是在FPGA上執(zhí)行實現(xiàn)MAC的唯一方法;另外MAC吞吐量可以通過使用可編程邏輯資源和分布式算法來實現(xiàn)。此外，并不是所有的信號處理算法都采用MAC密集型。例如，Viterbi譯碼，是電信應(yīng)用中的一個關(guān)鍵的DSP算法，并沒有用到MAC系統(tǒng)。

　　另一種用來評估信號處理性能的辦法，是使用普通的DSP功能(如FIR濾波器) 。但是，這種辦法也有缺點。其中一個問題是，每個供應(yīng)商通常使用不同的執(zhí)行方式來執(zhí)行這些功能，也許是使用不同的數(shù)據(jù)寬度、不同的算法或不同的執(zhí)行參數(shù)(如延遲)。這意味著，從不同的供應(yīng)商得出的結(jié)論一般都沒有可比性。此外，小的內(nèi)核功能通常不能作為有效的FPGA基準，因為在完整的FPGA應(yīng)用中執(zhí)行一個功能的方法往往是完全不同于你單獨執(zhí)行的功能。 (相對于處理器，這些小基準通常在預(yù)測總體的DSP應(yīng)用程序性能時表現(xiàn)不錯。 )此外，經(jīng)過處理器或FPGA供應(yīng)商執(zhí)行的基準往往缺乏獨立的核查，因此工程師很難對幾種設(shè)備作出比較。

　　幾年前BDTI 公司就意識到建立獨立性是日益迫切需要的，確切來說，面向數(shù)字信號處理應(yīng)用采用蘋果對蘋果的方式來比較FPGA和處理器。 (見側(cè)欄：什么是BDTI ?)為了滿足這一需要， BDTI開發(fā)出一種新的面向應(yīng)用的基準， BDTI通訊基準( OFDM )? ，這是基于正交頻分復(fù)用( OFDM )接收器。

　　最近BDTI用BDTI通訊基準( OFDM )來評估一些新的高性能FPGAs和DSP處理器。整套的標準測試結(jié)果和分析，現(xiàn)刊載于BDTI的報告“DSP的FPGAs實現(xiàn)：第二版”。圖1顯示樣品歸一化，賽靈思SX25和典型的高性能DSP處理器的低成本結(jié)果。

　　正如該圖所示， BDTI公司的標準測試結(jié)果提供了一個戲劇性的證明，在高性能DSP應(yīng)用中使用FPGAs有潛在的成本優(yōu)勢——基于這一基準，SX25比一般的高性能DSP處理器更符合成本效益，而且不止一個數(shù)量級。

　　設(shè)計人員還需要了解所選擇的處理引擎，將如何影響它們的發(fā)展流程、實施工作和系統(tǒng)設(shè)計。出于這個原因， BDTI的報告探討了質(zhì)的因素，該因素影響決定是否使用一個FPGA ，數(shù)字信號處理，或兩者兼施，并提供指導(dǎo)如何作出明智的選擇。該報告強調(diào)的關(guān)鍵開放性問題，這將影響FPGA在高端的DSP應(yīng)用的長期成功，如FPGA的能量效率和FPGAs的新高層次合成工具的效率。

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2017-09-20 18:41:55

基于FPGA和DSP組合在無線基站中的應(yīng)用分析

性能組合和成本效能。應(yīng)用DSP和FPGA組合可使成本降低。對于無線基站，FPGA和DSP可編程邏輯的系統(tǒng)配分，可促使更大的產(chǎn)品設(shè)計和市場成功率。更高數(shù)據(jù)率的需求正在驅(qū)使無線蜂窩系統(tǒng)從窄帶2G GSM，IS-95系統(tǒng)到W-CDMA基3G和3.5G系統(tǒng)（支持高達10Mbps峰值數(shù)據(jù)率）變革。將來，3Gpp遠期

2017-10-25 11:41:07

關(guān)于FPGAs中的DSP性能分析探究

FPGA在高性能數(shù)字信號處理領(lǐng)域越來越受關(guān)注，如無線基站。在這些應(yīng)用中， FPGAs通常被用來和DSP處理器并行工作。有更多的選擇當然是好的，但這也意味著系統(tǒng)設(shè)計師需要一個確切的FPGAs及高端

2017-10-25 15:08:43

基于FPGA和DSP組合的無線基站分析

FPGA和DSP之間的智能配分可使無線系統(tǒng)設(shè)計師獲得最佳性能組合和成本效能。應(yīng)用DSP和FPGA組合可使成本降低。對于無線基站，組合有DSP可編程邏輯的系統(tǒng)配分，可促使更大的產(chǎn)品設(shè)計和市場成功率

2017-10-25 16:54:21

基于FPGAs的DSP性能分析

2017-10-26 15:44:58

實例分析無線基站中的FPGA和DSP最佳性能組合

2017-10-29 10:46:47

揭秘FPGA的DSP性能

了DSP應(yīng)用領(lǐng)域，近一、兩年，隨著3G通信、視頻成像等領(lǐng)域的發(fā)展，FPGA for DSP（FPGA的DSP）再次成為了熱點。為什么會用FPGA做DSP？Xilinx中國區(qū)運營總經(jīng)理吳曉東從DSP的概念上進行了分析：DSP表示數(shù)字信號處理器，也可以表示為數(shù)字信號處理并不代表某一種芯片。實際上，數(shù)字信號

2017-11-06 10:48:09

用FPGA來實現(xiàn)DSP解決方案的理由

出于以下幾個原因，你可能會考慮使用FPGA來實現(xiàn)DSP解決方案。首先是為了提高性能，盡管今天的DSP處理器很快，并對許多DSP應(yīng)用來說很有用，但仍有一些應(yīng)用要求性能再進一步提升，而FPGA提供了更高

2017-11-06 11:47:52

FPGA性能超越DSP數(shù)十倍

多年以來，在ASSP、ASIC、DSP、FPGA等芯片的選擇問題上，高端通信系統(tǒng)設(shè)計師總面臨諸多棘手而復(fù)雜的難題。雖然這些芯片技術(shù)在價格與性能方面各有優(yōu)劣，但是FPGA供應(yīng)商一直宣稱：與復(fù)雜且昂貴

2017-11-06 13:59:20

基于DSP與FPGA的實時功率譜分析系統(tǒng)設(shè)計

設(shè)計了一套實時功率譜分析系統(tǒng)，主要用于信號的實時功率譜分析。采用DSP 浮點芯片TMS32C6713 作為系統(tǒng)的主處理單元，負責進行功率譜分析; FPGA 芯片Spartan xc2s200 為主

2017-11-17 11:42:58

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How to interface FPGAs to microcontrollers

on some of the processing tasks, FPGAs help to improve system performance, thereby freeing up

2017-11-24 13:51:27

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基于FPGA和DSP的噴油器霧化粒徑測量系統(tǒng)的設(shè)計

針對噴油器霧化粒徑測量系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)處理的特點，將FPGA技術(shù)與DSP技術(shù)相結(jié)合，研究一種基于FPGA和DSP的電控噴油器粒徑檢測系統(tǒng);為滿足動態(tài)測量的要求，設(shè)計了應(yīng)用高性能的多路開關(guān)和超低輸入偏置電流運放的多通道微電流高速采集板;詳細介紹了檢測系統(tǒng)中基于FPGA和DSP的軟硬件設(shè)計和工作原理。

2017-12-06 17:03:04

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