匯聚式處理器為創(chuàng)新型設(shè)計(jì)提供高可擴(kuò)展性平臺
從蘋果電腦公司在2007年年中推出第一款iPhone手機(jī)算起,不到三年的時(shí)間內(nèi)iPhone已經(jīng)有三代產(chǎn)品面市,而第四代也即將發(fā)布。一款如此暢銷的產(chǎn)品不斷進(jìn)行產(chǎn)品升級,除了蘋果公司領(lǐng)先的產(chǎn)品開發(fā)能力外,也是對市場需求快速變化的因應(yīng)。調(diào)查顯示,中國手機(jī)用戶平均約每15個(gè)月就會更換一部新手機(jī),而手機(jī)更換地一個(gè)重要的驅(qū)動力是用戶不斷產(chǎn)生新的需求。事實(shí)上,需求的快速變化對于幾乎所有的行業(yè)都是如此。
差異化的需求也導(dǎo)致廠商不斷推出多種型號、不同功能定位的產(chǎn)品以滿足細(xì)分市場。消費(fèi)者越來越強(qiáng)調(diào)個(gè)性化,如何主動迎合消費(fèi)者特定的消費(fèi)習(xí)慣是企業(yè)獲得更大市場份額的關(guān)鍵,基于相同或不同的產(chǎn)品方案平臺設(shè)計(jì)出多種不同差異化的產(chǎn)品已成為眾多企業(yè)加強(qiáng)市場競爭優(yōu)勢的利器。此外,無論是消費(fèi)電子產(chǎn)品還是工業(yè)或醫(yī)療類專業(yè)應(yīng)用市場,產(chǎn)品相關(guān)的各類標(biāo)準(zhǔn)的地域差異都不同程度存在,而且標(biāo)準(zhǔn)的不確定性和發(fā)展變化很快。
無論是用戶需求變革帶來的產(chǎn)品更新?lián)Q代,還是個(gè)性化需求或標(biāo)準(zhǔn)差異帶來的產(chǎn)品差異化設(shè)計(jì),對企業(yè)而言,如何快速應(yīng)對甚至主導(dǎo)市場需求的變化成為增強(qiáng)競爭能力的關(guān)鍵;對設(shè)計(jì)工程師而言,如何迅速推出滿足市場需求、具有創(chuàng)新特性的產(chǎn)品成為最大的挑戰(zhàn),而選擇怎樣的核心處理器解決方案更是至關(guān)重要。
關(guān)鍵詞:可擴(kuò)展性
產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)入后期階段才發(fā)現(xiàn)需要做出產(chǎn)品定義的重大修改;產(chǎn)品推出不到半年,市場需求發(fā)生變化,必須對原有的方案進(jìn)行改進(jìn);某款產(chǎn)品在歐洲和亞洲面臨不同的產(chǎn)品功能定義和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),需要開發(fā)不同型號的產(chǎn)品以滿足這些市場需求……相信很多公司都有過類似的遭遇。隨著需求個(gè)性化和市場多樣性的發(fā)展趨勢,必須在產(chǎn)品方案選型時(shí)就預(yù)見到上述問題。在綜合考慮方案的整體成本、產(chǎn)品功耗約束、開發(fā)周期等因素基礎(chǔ)上,方案的擴(kuò)展性已經(jīng)成為很多方案選擇的一個(gè)關(guān)鍵因素。
可擴(kuò)展性意味著能滿足變化的設(shè)計(jì)需求。在很多產(chǎn)品開發(fā)中,很難在初期就清楚地知道詳細(xì)的設(shè)計(jì)需求。有調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,導(dǎo)致產(chǎn)品面市時(shí)間推遲的主要原因就是因?yàn)樵O(shè)計(jì)改變而帶來的額外工作,或者為應(yīng)對之前方案規(guī)劃期間所不能預(yù)見到的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。如果所采用的方案具有足夠的可擴(kuò)展性,將不會為設(shè)計(jì)后期更改設(shè)計(jì)而困擾。
可擴(kuò)展性意味著可以利用已經(jīng)建立的設(shè)計(jì)資源。由于方案的可擴(kuò)展性,可以在多種型號的產(chǎn)品中使用相同的方案,并使用已有的軟件模塊或硬件設(shè)計(jì),甚至可以在換代產(chǎn)品中繼續(xù)使用原來的方案,而所需要做的事情只是稍加修改軟件或界面改進(jìn),從而可以大幅降低開發(fā)成本,并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
匯聚式處理器滿足擴(kuò)展性需求
當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,基于MCU、DSP、FPGA及ASIC的解決方案占據(jù)了超過90%的市場份額,這些方案各自在成本、功耗、集成度以及開發(fā)環(huán)境支持上具有不同的特點(diǎn),而單就設(shè)計(jì)的可擴(kuò)展性而言,DSP通常能提供比競爭性解決方案更強(qiáng)大的處理能力,為功能擴(kuò)展提供了足夠的性能裕量,而且基于軟件的實(shí)現(xiàn)方式具有無可比擬的靈活性和擴(kuò)展性優(yōu)勢。
近年來,隨著主流的DSP提供商在新產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)更多外設(shè)組件集成,以及功耗和成本的大大降低(部分DSP芯片低至5美元以下),DSP在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的競爭力日益提升。特別是融合了MCU在控制管理功能和DSP在算法實(shí)現(xiàn)上優(yōu)勢的匯聚式處理器,為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師提供了極具吸引力的嵌入式系統(tǒng)方案選項(xiàng)。下面的內(nèi)容將以Blackfin匯聚式處理器為例,展示在幾類典型應(yīng)用中如何以可擴(kuò)展性取勝。