DSP将推动的潜在应用增长点及其未来发展方向.docx

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1、DSP将推动的潜在应用增长点及其未来发展方向nr本文所说的DSP并不单指狭义的数字信号处理器，而是广义的数字信号处理，它可以是DSP芯片，也 可以是SoC芯片中的ARM处理器内核、DSP内核、硬件加速器或定制的硬件解决方案。明白这一点是非 常重要的，因为随着系统制造商追求更小面积、更低功耗和更高性能的高集成度解决方案，SoC开始成为 一个普遍的设计趋势，并导致上游的半导体芯片供应行业也开始出现翻天覆地的变化，如DSP芯片龙头供 应商TI的发展战略已经出现了根本性的转变，它现在已从纯粹的DSP芯片供应商转变成了广义的DSP解 决方案供应商。在过去的五年中，推动DSP （数字信号处理）技术快速发展

2、的主要应用是GSM/CDMA手机、GSM/CD MA基站、程控交换机、路由器和便携式多媒体播放机。但在未来的五年中，以下五大关键新兴应用领域将 为DSP技术的进一步发展提供新的增长动力，即视频/影像、汽车电子、基础设施、工业应用和医疗电子， 最具发展潜力的关键应用包括：视频/影像领域的视频监控、分析和安全系统、视频会议系统、视频电话和 IP机顶盒；基础设施领域的微微基站、WiMAX基站、蜂窝式无线电广播网络和视频转码设备；汽车电子领 域的变线检测系统、电子助力方向盘、盲区检测系统和汽车信息娱乐系统；工业应用领域的驱动和伺服系 统、混合动力车辆、太阳能与风力发电和不间断电源；以及医疗电子领域的便

3、携式超声设备、个人医护设 备、仿生学设备和自动体外除颤系统。HiM AX景站风姬直斋雨既 漫台圣力亨橘 太用贻与风击卖电不!河慌电 _ ,工业应用0顾跛 * S1公所麻农圭嘉破规巍金说Kift映电一技矗疗电子便/虬埒力雄雷中/.旧中殖备* * I“目前中国应用市场的增长非常迅速，关键的增长领域为消费电子、数据处理和有线/无线通信应用， 如基于中国自主开发的3G标准TD-SCDMA的手机应用将会有非常强劲的增长。”TI半导体集团DSP系统 部副总裁Neils Anderskouv最近在访问中国市场时对本刊作者表示，目前，用于娱乐、通信、监控和其它 可视车载应用（如汽车可视倒车系统）的视频技术在中

4、国有着很好的增长前景。如果把眼光再放长一些， 那么医疗电子和绿色技术也将会有非常可观的增长潜力，如风力发电，在新兴的医疗电子领域，我们将看 到许许多多激动人心的创新应用在许多国家（包括中国）涌现出来，而DSP正是这些应用的关键使能技术。”New Products Scaled and Optimized -Shipping Today!Video/Imagingvideo mankefs4 sub 510 parts+ 2K cuslofnerji io deDvVInd-Automoxive0RMedia何蚌啊am Driveih By tonfruiners 占ner upgrrldhle

5、 Automotive -gra-d harchffjre eind 垒othvAT虾 “luti凸n*BkAUPUNKT规避新兴市场的早期风险尽管目前的便携式多媒体应用设备的功能越来越多，但对越来越重视低功耗的终端用户而言，他总是 期望在得到最大电池使用时间的前提下还能拥有最多的功能和最好的性能，这一矛盾的需求常常让系统制 造商非常为难。因为用户是上帝，上帝永远是对的，因此系统制造商必须想方设法满足这一需求。任何一个系统设计师都知道，全硬件解决方案肯定是最省电的，但它同时也是最没有灵活性的。一旦 用户需求发生改变，便必须全盘否定，推到重来。对于早期新兴应用市场来说，这种解决方案是比较有成 本

6、风险的。因此不管是系统制造商还是半导体供应商在初期都比较看好可编程解决方案。例如，Neils Anderskou v指出： 对处于市场初期阶段的新兴应用来说，由于市场的需求还未定型，因此它必须采用可编程技术来 尽可能地降低开发风险，另一方面可编程技术也使得设计师能够快速开发出新的有吸引力的差异化产品。 在市场成熟并进入批量应用后，再尽可能多地采用硬件解决方案来降低成本和功耗。”他说，全硬件CODEC是最省电，但全硬件的解决方案不可能让客户开发出有别于其它品牌的差异化 设计，以及随着市场和网络的发展快速开发出支持新的网络格式的解决方案或进行现场升级。因此TI的策 略是，先以基于加速器、通用DSP

7、内核和专用处理器+RISC架构的解决方案帮助客户在早期快速进入新兴 应用市场，然后在市场成批量后再为客户开发ASIC解决方案。视频监控是最显而易见的增长点随着当今生活水平的提高、城市人口的急剧扩长和社会不稳定因素的增加，视频监控和分析/安全系统 的应用面和需求量均呈现快速上升趋势。例如，在机场、码头、车站和大型超市等常年累月有巨大人流的 应用场合，为了确保公众的生命和财产安全，一般都安装了很多个摄像头，这也意味着安全保卫人员必须 长时间高度紧张地同时观察很多个监视屏幕，从人的生理角度来讲，这是不可能做到的，任何人都会有力 不从心之感。此时，科学的解决办法就是应用DSP分析技术将人类从这种繁琐、

8、紧张和简单的工作中解放 出来，借助CPU的多任务处理能力自动监视和分析有无异常情况发生，一旦发现有异常再转成人工处理。在政府和企业办公大楼、学校教学大楼和大型家居环境，视频分析技术还可用来消除巨大的照明电能 浪费和安全隐患，它可用来消除长明灯现象、自动关闭不必要的电灯或调节灯光的强度、以及自动监测有 无外人侵入。例如，视频监控和分析/安全系统可随时自动计算出上述环境中什么位置有人走动或办公，自 动打开或增强相应位置的灯光，以及自动关闭或减弱其它位置的灯光，它也可用来自动分析这些环境中的 人是否与数据库中的已有数据一致，如发现不同则及时转人工处理或自动发出报警信号。Communications

9、Infrastructure and VoIP Top 8 wcdma b心m&staEmn OEMsn dsps Top 5 GhiriMS TD-SCDMA OEMS use Tl DSPsMarket Lead&r&hipZTE帽等liEpp，0 uteT-l 口写Fs=y pjEjaf T TUKI 1fei untrtprrNeils Anderskouv指出： 视频分析和转码技术非常重要，因为未来视频监控的市场和范围都将急剧扩 大，没有DSP的帮忙，人力根本不可能完成如此繁琐和长时间的视频监控任务。”随着联网技术的发展和进步，今天不管是手持式设备（如手机、PMP、PDA）还是手提式

10、设备（如笔 记本电脑）都可以通过GSM/CDMA蜂窝通信网络、以太网或Wi-Fi局域网络、以及固定/移动WiMAX城域 网络接入无处不在的互联网。因此只要视频监控系统把监视或分析得到的图像内容发送到互联网上，那么 只要知道IP地址或密码，任何一个人都能够在全球任何一个角落随时看到这些信息。这一技术进步必将激 励全球DSP系统开发者创造出无数激动人心的新应用。例如，假设一个父亲在自己的爱车上装上了这样一个视频监控系统，那么不管他身在全球的任何一个 地方，他都可通过自己的手机或笔记本电脑随时查看他这辆车的使用情况和所在位置，就好像他一直坐在 这辆车里一样。对公司老板来说这套系统就更能让他省钱省心省

11、力了，因为他不用再为他的公司办公楼、 仓库、码头等其它财产请很多保安人员，不管他在哪里出差或度假，他24小时都可随时查看他的财产有无 受到侵害。他可能只需要请几个维护人员保证他这套系统正常工作就可以了。这类新应用还正在促进WiMAX基站和视频转码设备市场的发展，因为由于存储容量、功耗、用户使用 体验和使用成本的限制，不同接收端设备采用的数据传输和压缩格式是不同的，而这就在电信基础设施领 域产生了对视频转码设备的需要。医疗电子和绿色能源技术增长潜力最大目前有两大要素正在严重威胁着中国的可持续国民经济发展，一是能源短缺，二是国民健康。中国目 前的四大能源来源是核电、煤炭、水力和石油，这四大能源中只

12、有水力是清洁能源，其它都要产生对人类 健康有害的物质，特别是煤炭，鉴于目前已经出现能源供不应求局面，因此全力以赴地发展绿色能源已成 为今日中国的当务之急。绿色能源又称清洁能源，它主要指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能等。 把这些能源转化成电能的技术就是所谓的绿色能源技术，它的终极目标是把绿色能源100%地转化成清洁 电能，也就是在能量的感应、量化、转换、储存或输出过程中不产生任何损失。这在实际转换系统中几乎 是不可能实现的目标，不过DSP技术能够最大限度地提高这一功率转换效率。Neils Anderskouv也表示：风力目前是全球最想利用的绿色能源，它不会对环境产生任何

13、污染，尽管所有的绿色能源技术都很重要， 但DSP能够使得风力发电的转换效率更高。”MedicalMajor TrendsSIEMENS Higher portability for irr# Homes。Mdlfe心 AirpoUt ConvfrgenM of functions Wireless sblutibnsVWfeufVidwARMPefiphBrHh-MP 邱IEmHiMinIM聊玮Itatlrl.nuauHMf_一ju jwIREIk3rnnuKisoiM不过，在今天的中国，煤炭和石油仍然是最主要的电能来源，它所带来的生态恶果是越来越糟糕的大 气环境。最新的报道称只有1%的中国城

14、市人口呼吸的空气不会对人体带来任何健康伤害，也许这就是为 什么越来越多的中国人开始患上这样或那样的毛病的根本原因。为求自保，越来越多的中国百姓开始注意 自身的健康与周围生态环境的关系，并开始借助各种各样的便携式电子医疗仪器监测自身的健康和周围大 气的质量。例如，电子血压计、电子血糖仪、一氧化碳检测仪、以及心率监视仪开始走入寻常百姓家，而 这也意味着便携式医疗电子仪器的市场容量和潜力非常之大。移动WiMAX和TDSCDMA前景看好目前的3G蜂窝通信技术（如WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000）仅能提供几百K比特的数据连接 速度，这使得它在提供互联网连接和可视通信功能方面商用性不太好。移

15、动WiMAX由于能在城域范围内为 移动的笔记本电脑和手机用户提供高达没秒几十兆比特的宽带连接，因此其发展前景被业界广为看好，并 被誉为3.5G技术。美国电信运营商对它的前景最有信心，目前已在全国范围内铺设了固定/移动WiMAX网 络。在3G牌照久拖不决的情况下，中国一些运营商开始两面下注，目前已在一些奥运城市开始铺设移动 WiMAX网络。Neils Anderskouv也表示： 、与3G相比，我相信移动WiMAX在中国更有前途更有市场。不过，尽管移动WiMAX能够提供比3G技术好得多的用户使用体验，业界也不断有呼吁要求政府一步 到位地发展移动通信网络，以尽可能地规避投资风险，但中国政府一直不愿意对WiMAX在中国的发展规划 做出正式表态，因此业界有识之士开始怀疑这是不是中国政府在有意保护国产3G标准TD-SCDMA，毕竟 中国政府已在它身上投下了巨资。中国政府现在之所以没有大力推动WiMAX网络建设，可能有策略方面的原因，亦即一切为了支持T D-SCDMA技术的发展，TI半导体技术（上海）有限公司亚洲科技工程副总裁尹建维也猜测道，否则，W iMAX网络一旦建成，TD-SCDMA网络及服务就失去了存在的意义。这也意味着中国政府和企业在3G技术、 设备和网络基础设施上的巨额投资没有收回的可能。