Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/TI/A19860210Elc008.shtml

Цифровой процессор сигналов второго поколения

Хьюстон. Спрос на цифровые процессоры сигналов (ЦПС) сейчас быстро растет, поскольку цены на них падают и все большее число разработчиков ввиду исключительно высокого быстродействия ЦПС при обработке числовых данных предпочитают применять их, а не универсальные микропроцессоры. Этот быстрый рост спроса привлекает новые фирмы США и Японии, и они приступают к выпуску новых высокоскоростных ЦПС общего назначения. Наибольшую активность проявляет фирма Texas Instruments Inc. (Даллас), которая стремится укрепить своё ведущее положение в этой развивающейся области.

Эта полупроводниковая фирма, которая, согласно оценкам, в 1985г. поставила примерно 60% всех ЦПС общего назначения, надеется сохранить свое доминирующее положение, объявив о выпуске в начале февраля первого кристалла ЦПС второго поколения. По сообщению представителей фирмы TI, новый усовершенствованный и более быстродействующий вариант процессора будет иметь название TMS320C25. Эта КМОП ИС с двухслойной металлизацией и 1,8-мкм топологическими проектными нормами будет работать вдвое быстрее, чем самый высокоскоростной до сих пор кристалл ЦПС фирмы TI — 200-нс процессор TMS32020. Пропускная способность нового кристалла увеличивается примерно в три раза благодаря дополнительным аппаратным средствам, размещенным на кристалле, и новым командам цифровой обработки сигналов. Пробные образцы процессора 320С25 появятся в феврале 1986г., а поставки крупных партий начнутся, как предполагается, во втором полугодии 1986г.

Цифровой процессор сигналов TMS320C25 фирмы Texas Instruments — это КМОП-кристалл с двухслойной металлизацией и 1,8-мкм топологическими нормами.
Цифровой процессор сигналов TMS320C25 фирмы Texas Instruments — это КМОП-кристалл с двухслойной металлизацией и 1,8-мкм топологическими нормами.

Тем временем компания Analog Devices Inc. (Норвуд, шт.Массачусетс) планирует в середине февраля представить свой программируемый цифровой процессор сигналов ADSP-2100. Эта КМОП-схема с 1,5-мкм топологическими нормами содержит умножитель 16*16 бит, 40-разрядный аккумулятор, контроллер программной последовательности, два генератора адресов/данных и арифметико-логическое устройство; длительность цикла процессора составляет 125 нс.

Кроме того, на Международной конференции по интегральным схемам, которая состоится в феврале в Анахайме (шт.Калифорния), фирма National Semiconductor Corp. опишет процессор LM32900, который работает с циклом 100 нс и содержит программно-управляемый умножитель с плавающей точкой. Новые микросхемы ЦПС сейчас готовятся также выпускать фирмы Fujitsu, Matsushita, NEC, Philips Research Laboratories и Ricoh-Panatech1{Электроника, 1985, №26, с.55}.

Фирма TI сейчас громко объявляет о разработке своих новых изделий, пытаясь тем самым в какой-то степени смягчить угрозу от появления будущих аналогичных изделий конкурентами, но не надо забывать о том, что она в течение четырех лет проводила без всякой шумихи работу, направленную на то, чтобы организовать изучение программных средств TMS320 и методов программирования цифровой обработки сигналов в более чем 160 североамериканских университетах. Сейчас изделия семейства TMS320 применяются в системах и при проведении научно-исследовательских работ по алгоритмам цифровой обработки сигналов в лабораториях более чем 20 университетов, в том числе в технологическом университете шт.Джорджия, университете Раиса и Ратджерса.

И прежде чем конкуренты смогут запустить свои новые ИС ЦПС общего назначения в серийное производство, фирма TI, по ее сообщениям, к 1988г. установит для своих существующих микросхем TMS32010 и TMS32020 цены примерно 8 и 15 долл. за штуку соответственно при поставках большими партиями. Фирма TI представила микросхему 32010 в 1983г., тогда ее цена составляла в среднем 85 долл.; представленная год назад микросхема 32020 в настоящее время стоит в среднем 200 долл. Для многих руководителей отделения программируемых изделий фирмы TI в Хьюстоне успех семейства 320 имеет особенно важное значение после недавних неудач фирмы в области микропроцессоров.

«Если судить по сбыту систем проектирования, то наши микросхемы ЦПС применяются в Северной Америке более чем в 2000 различных изделий, — говорит Джон Скарисбрик, заведующий производством ЦПС в фирме TI. — На создание программного обеспечения цифровой обработки сигналов для упомянутых изделий были затрачены сотни миллионов долларов, если считать минимум по два человеко-года на пакет прикладных программ. Другими словами, промышленность уже произвела значительные капиталовложения».

Отчет о состоянии рынка ЦПС, подготовленный совместно фирмами по исследованию рыночных тенденций Forward Concepts Inc. и Gnostic Concepts Inc., однозначно подтверждает заявление фирмы TI о том, что она с самого начала лидирует в секторе микросхем ЦПС общего назначения. В этом отчете, который запланировано опубликовать в феврале 1986г., указывается, что фирма TI поставила 60% общего количества программируемых микросхем ЦПС в 1985г., в то время как доля фирмы NEC составила 16%, фирмы Fujitsu — 9,3%, а фирма Gould/AMI — 6,7%. «В этом секторе рынка микросхем фирма TI заняла такое же доминирующее положение, которое фирма IBM занимает во многих секторах вычислительной техники», — замечает Уильям Страус, один из авторов отчета по ЦПС и президент фирмы Forward Concepts Inc. (Темпе, шт.Аризона).

По словам Страуса, из общего объема рынка средств цифровой обработки сигналов, превысившего уровень 500 млн. долл. в 1985г., микросхем ЦПС общего назначения было продано на 63 млн. долл. В 1986г. этот сектор ЦПС резко вырастет — более чем до 90 млн. долл. «Мы считаем, что это будет один из самых быстро развивающихся секторов 1986г.», — добавляет Страус, имея в виду неблагоприятные прогнозы промышленных обозревателей на предстоящий год для других секторов полупроводниковой электроники.

Предполагается, что и в дальнейшем сбыт микросхем ЦПС общего назначения будет расти примерно на 45% в год и достигнет 500 млн. долл. в 1990г. «Это будет напоминать ранний этап развития микропроцессоров, причем в следующем десятилетии микросхемы ЦПС найдут применение буквально повсеместно, — например, под капотом автомобиля и в бытовых электроприборах», — говорит Страус.

Цель создания процессора TMS320C25 наряду с КМОП-вариантом микросхемы TMS32010 — сохранить наступательный порыв фирмы TI. Основываясь на накопленном опыте в области цифровой обработки сигналов, разработчики фирмы TI ввели в новую ИС ряд дополнений к архитектуре компьютера с сокращенным набором команд, реализованной в процессоре 320. Дополнительные аппаратные средства и команды должны повысить пропускную способность процессора для будущих приложений по цифровой обработке сигналов. Например, процессор TMS320C25, как и TMS32020, сможет за один цикл выполнять операцию фильтра с импульсной характеристикой конечной длительности, однако ему потребуется только три дополнительных цикла, чтобы сделать этот фильтр адаптивным. Для процессора TMS32020 реализация адаптивных алгоритмов требует пяти циклов.

Процессор TMS320C25 содержит на своем кристалле значительно увеличенную по сравнению с TMS32020 постоянную память — 4К*16 бит. Он имеет также параллельно работающие средства прямого доступа к памяти, так что может взаимодействовать с внекристальной памятью, одновременно выполняя программы, хранящиеся в его собственной внутренней памяти.

Новый кристалл площадью около 71 мм2 будет конструктивно оформляться в 68-выводном корпусе и иметь ряд других важных особенностей, включая режим адресации с обращением разрядов адреса, помогающий повысить скорость выполнения быстрых преобразований Фурье, последовательный порт с двойной буферизацией, предоставляющий увеличенное время для обработки данных при взаимодействии с высокоскоростными модемами, средства для поддержки телефонных интерфейсов США и европейских стран, увеличенное число вспомогательных регистров для работы с подпрограммами и режим контролируемого выключения питания [No.5, pp.23,24].

Дж. Роберт Лайнбек

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 59, No.03 (736), 1986г - пер. с англ. М.: Мир, 1986, стр.11

Electronics Vol.59 No.05 February 03, 1986 A McGraw-Hill Publication

Electronics Vol.59 No.06 February 10, 1986 A McGraw-Hill Publication

Раздел: ОБОЗРЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Тема:     Обработка данных





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/TI/A19860210Elc008.shtml