智能化視頻引領(lǐng)第三次DSP技術(shù)浪潮,TI首席科學家解讀未來創(chuàng)新應用

時間:2006-11-21

來源:中國傳動網(wǎng)

導語:《電子學雜志》刊登了一位在飛兆公司工作的36歲工程師的文章——《往集成電路里塞進更多元件》

1965年4月,《電子學雜志》刊登了一位在飛兆公司工作的36歲工程師的文章——《往集成電路里塞進更多元件》,這位名叫戈登 摩爾的工程師以拗口的句子對半導體芯片的未來做了預言——-他說,為了求得最低成本,集成電路的復雜性大約每一年就會翻一番。這便是摩爾定律的最初原型,連摩爾也沒有想到,他的這個小小的發(fā)現(xiàn)會引領(lǐng)半導體產(chǎn)業(yè)的40年的輝煌發(fā)展(未來還將引領(lǐng))。但是,摩爾定律雖然預言了芯片晶體管數(shù)量的發(fā)展規(guī)律,卻沒有考慮到由此產(chǎn)生的芯片功耗問題,而另一個人,發(fā)現(xiàn)了這個問題并提出了自己的假設(shè),我們稱之為“Gene定律”。這個人就是目前TI的首席戰(zhàn)略科學家Gene.A.Frantz(方進)。 15年前,當全球都在為Intel的386,486換代而瘋狂時,當性能、成本成為大家矚目的焦點的時候,“在進行一項新的業(yè)務——-數(shù)字蜂窩手機的時候,我們發(fā)現(xiàn)DSP的功耗問題比時鐘速度和MIPS更重要。當時我仔細研究了我們的DSP和競爭對手的DSP?!狈竭M在近日的TI開發(fā)商大會上接受電子工程專輯采訪時解釋道,“我特別研究了單位DSP性能下的功耗問題?!? 他表示:“許多DSP專家都同意每秒可完成乘法累加數(shù)(MMAC/s)是個簡單、公平的測試指標,但我仔細研究了DSP的每MMAC/s的功耗問題,即mW/MMAC,得到了我的Gene定律——-即每18個月每MMAC/s的功耗會減半。方進表示,雖然他現(xiàn)在已經(jīng)記不清當時的具體推導數(shù)據(jù),但是DSP的一些發(fā)展支持了他的假設(shè),1982年TI推出的TMS32010,它有5MIPS的處理性能,它用2MIPIS完成MMAC/s ,它的mW/MMAC/s. 是360。到1985年,C25系列發(fā)布的時候它的mW/MMAC/s是55,到1991年C5x發(fā)布時候,它的mW/MMAC/s已經(jīng)是12,從這個發(fā)展來看,正是符合了他的假設(shè)?!? 今天看來,這個定律從處理器級而不是晶體管級為我們定量預測了功耗減小的趨勢,而且它也可以預測DSP的一項特別指標mW/MMAC,無疑,這個定律出現(xiàn)是有著深遠歷史意義的。 第三次DSP浪潮下的創(chuàng)新應用 1996年,MIT媒體實驗室主任尼葛洛龐帝的《數(shù)字化生存》風靡全球,他在書中為我們描述了一幅令人瞠目的未來生活圖畫。而方進,則從另外的角度來描繪了數(shù)字化技術(shù)。 他指出,從他的研究來看,我們目前正在經(jīng)歷第三次數(shù)字化浪潮。 他解釋道:通信主導了第一次DSP浪潮,它讓數(shù)據(jù)傳輸速率實現(xiàn)了從KBPS到MBPS的轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)了語音的數(shù)字化傳輸,同時,數(shù)字蜂窩手機開始涉足多媒體應用領(lǐng)域,這個浪潮已經(jīng)延續(xù)了十幾年,并且還在延續(xù)。 第二次DSP浪潮由娛樂主導,標志性應用是便攜式的娛樂設(shè)備,視頻、音頻節(jié)目的錄制、存儲、回放對DSP提出了更高要求,也給DSP提出了低功耗的目標,這個浪潮也在延續(xù)。 而現(xiàn)在,我們正經(jīng)歷第三次DSP浪潮,預計它對DSP提出的要求是要實現(xiàn)每秒500億次指令的執(zhí)行,它對應的應用將是:汽車、高質(zhì)量的生活、安全和教育。他認為第三次DSP技術(shù)浪潮的主要應用點是視頻,而且是智能化的視頻應用,他以汽車應用來解釋。 方進指出:未來汽車中將會使用10以上的攝象機用于對視頻信息的捕捉,初期,DSP完成的功能是能及時處理提供所需的信息,隨著DSP技術(shù)的發(fā)展,進一步,它會對視頻信息進行處理,并提供輔助的決策信息(Second Opinion),然后,再隨著DSP的發(fā)展,它會提供首選的決策信息(First Opinion),然后,隨著技術(shù)的發(fā)展,它將提供唯一的信息(Only Opinion),這樣實際上就是實現(xiàn)了完全的智能化視頻。這樣以后,汽車駕駛將進去完全的智能時代。他強調(diào)在安全領(lǐng)域,也將引入智能化的視頻應用。 技術(shù)創(chuàng)新應考慮的因素 作為TI的DSP業(yè)務發(fā)展經(jīng)理,方進更多地是要尋找能利用DSP實現(xiàn)的創(chuàng)新應用。因此,在發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新應用方面,他積累了很多經(jīng)驗。在如何評估新的應用時候,他強調(diào):“很難描述我評估時用到原則,但一個首選的原則是’每X一(one per)’?!彼e例說當我關(guān)注助聽器應用的時候,我先用“每人一”(one per person)來評估,我們知道這個星球有60億人,他們很多人都將使用助聽器。所以“每人一”的市場要大于“每手持一”或“每車一”,這樣,可以對市場的最大容量有個估計。另外,因為每個人有兩只耳朵,所以我們可以得到的市場將是“每人2”,這是一個相當大的市場。 對汽車視頻市場,我們觀察到的是每部汽車以后會用10到20個攝象機,所以這是“每車10”的市場。也是一個巨大市場。一旦我們估計出未來市場的規(guī)模,我們就能夠開始設(shè)置一些限定條款,把(潛在的)市場機會再壓實一些。他表示,對新的應用或技術(shù),他更看中市場規(guī)模而不是產(chǎn)品的生命周期。 他認為未來系統(tǒng)廠商應更注重軟件方面的創(chuàng)新。他指出工程師隨意地在自視為基礎(chǔ)技術(shù)方面投入大把時間和資金的好日子已經(jīng)一去不復返了。而TI未來則將主推平臺化的產(chǎn)品幫助更多的中小公司完成創(chuàng)新,他以達芬奇平臺為例說明,為了真正意義上地讓開發(fā)人員克服最初的障礙并且加快產(chǎn)品上市進程,僅僅開發(fā)實施數(shù)字視頻的基礎(chǔ)芯片和軟件已經(jīng)遠遠不夠。開發(fā)人員不僅需要處理器,他們還需要能夠直接投入生產(chǎn)的理想代碼。換句話說,為了滿足其應用的特定需求,開發(fā)人員還需要已經(jīng)集成到可配置或輕松編程的數(shù)字視頻子系統(tǒng)的硬件和軟件。 他指出正像匯編語言向C 語言的過渡使開發(fā)人員能夠全力開發(fā)更高級功能性那樣,達芬奇技術(shù)使開發(fā)人員能夠擺脫數(shù)字視頻的具體技術(shù)細節(jié)?,F(xiàn)在,開發(fā)人員不再需要了解其視頻應用中實施具體CODEC 引擎(如:MPEG-2、H.263、WMA9)的細節(jié)。利用允許開發(fā)人員無需修改上層應用代碼即可以使用理想CODEC 的API,可以顯著簡化視頻CODEC 處理的具體低層次細節(jié)。他強調(diào)只有工程師潛心于開拓使用現(xiàn)有技術(shù)的新思路而無需煩勞做那些無用的重復開發(fā),創(chuàng)新才會成為可能。
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