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dsp被arm取代（dsp+arm）

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新型工业化
2024-01-19 17:35:56
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随着ARM芯片技术的快速更新和迭代，越来越多的工业应用场景采用ARM架构来实现。 ARM可以运行操作系统（Linux、FreeRTOS等）来满足复杂的应用需求，也可以运行裸机来满足高实时性等应用需求。由于ARM生态系统非常完整，因此在人机交互、网络通信、文件系统管理等方面具有独特的优势。

业内一些开发者中，曾有传言称DSP（数字信号处理器）将被ARM淘汰。那么，DSP真的要被时代抛弃了吗？我们先来看看DSP的特点和优势。

dsp被arm取代（dsp+arm）

图1C66x DSP结构框图

(1)DSP芯片一般采用哈佛结构，可以同时寻址数据和程序，大大提高了数据处理能力，非常适合实时信号处理。 TI的DSP芯片结构是改进的哈佛结构。改进之处在于数据总线和程序总线之间进行本地交叉连接，允许数据存储在程序存储器中并直接被算术运算指令使用，增强了芯片的灵活性。

(2)DSP有专门的指令集，主要用于数字信号处理，如通信和多媒体处理。

(3)DSP采用专用的硬件乘法器和快速的指令周期。它可以在一个指令周期内同时完成一次乘法和一次加法，非常适合快速傅里叶变换的要求。目前，TI的C6000系列C66x DSP处理器可以工作在高达1.25GHz的频率。

(4)浮点运算DSP的动态范围比定点运算DSP的动态范围大得多。定点DSP的字长每增加1位，动态范围就大6dB。 32位浮点运动DSP的动态范围可达1536dB，不仅大大扩展了动态范围、提高了计算精度，还大大节省了计算时间和存储空间。为复杂算法的实时处理提供保障。目前，TI的C6000系列C66x DSP处理器的浮点最高可达22.4GFLOPS。

可见上述DSP的优点是ARM所不擅长的。面对一些高速复杂的计算场景，DSP仍然发挥着不可替代的作用，特别是在精密数控系统、机器人控制系统、测试测量仪器、能源电力监控、电力电子技术等工业应用领域，以及音频和视频处理。

面对这些复杂的应用场景，既需要ARM强大的综合处理能力，又需要DSP强大的数字信号处理能力。因此，ARM+DSP已经成为工业领域众多产品的经典架构。而不是一些开发者认为ARM即将淘汰DSP，事实上DSP已经普遍与ARM架构集成到SoC处理器中，各自发挥着自己的优势。此时的DSP更类似于ARM的协处理器。

TI自2000年以来不断推出ARM+DSP架构SoC处理器，从之前的DM6446、DM3730、OMAPL138到最新的AM5728、AM5708，每一款处理器都在工业应用领域大放异彩，成为了大量的工业客户。处理器的选择。

图2

下面详细介绍TI最新的ARM+DSP处理器AM5708/AM5728，它们由ARM Cortex-A15+浮点DSP C66x组成。

芯片硬件资源对比

表2

AM5728

AM5708

2xARM Cortex-A15，主频1.5GHz

1x ARM Cortex-A15，主频为1GHz

2x DSP C66x，主频750MHz，支持浮点运算

1x DSP C66x，主频750MHz，支持浮点运算

2x IPU（图像处理单元），每个IPU子系统包含2个ARM Cortex-M4内核，总共4个ARM Cortex-M4内核