FPGA for DSP的精彩问答

问：现在DSP跟微处理器结合的情况比较多，实现DSP功能的FPGA是否也要和微处理器合作？

答：现在90%以上的FPGA都运用在处理器上，这也正是FPGA这方面的优势。你可以用FPGA的逻辑搭建一个软处理器，也可以选用具有内嵌硬处理器的产品。因此，可以很容易在FPGA上实现微处理器的性能。

问：FPGA已经能够实现DSP，为何还要专门开发为DSP应用的FGPA？

答：首先，所有的FPGA都有乘法器，如果你可以拿这些乘法器做数字信号处理，但是不是最优化的。例如，如果你选择Xilinx Spartan的产品，你是针对DSP应用环境下，建议选择Spartan 3A DSP。Spartan 3A DSP在节省功耗上达到50%以上，为什么呢？就是MAC单元(FPGA的DSP上)和乘法累加器(普通DSP上)单元的区别，乘法器可以通过信号处理固化，使效率大大提高，并大大降低功耗。
另外，如果你选择普通的FPGA系列做DSP处理时，你可以用乘法器搭建，但这需要应用的工程师既是一个FPGA的专家，也是DSP专家，才可以搭建一个信号处理的方案。

问：FPGA for DSP在中国的接受程度如何？

答：2005年时，很多客户还难以接受这个概念。但是今天，越来越多的人已经认识并且广泛使用这些芯片，包括IP和工具。一些客户之所以没有采用，有时是因为成本太高，因此FPGA厂家都在力图推出低成本的芯片，同时在性能和功耗方面具有优势。

问：在实际应用中，如何判断是用FPGA还是用DSP？

答：我们一直说FPGA和DSP的互补，并存，我们并没有去强调我们去取代DSP，因为它本身是串行结构，FPGA是并行结构，很多情况下两者都会用到，怎么把软和硬达到最佳效果？这取决于客户自己的习惯，客户会首先考虑用DSP，为什么这么说呢？因为他过去常用DSP做软件的设计，因此熟悉DSP，以及DSP芯片的工具灵活、易于使用。但是工程师逐渐发现了性能瓶颈，所以客户也在研究更好的架构和处理方法，这样造成最近几年FPGA+DSP的互补结构，这是一种优化的架构，越来越被广泛使用和接受。

问：在哪些领域传统DSP和FPGA有明确的楚河汉界？

答：首先都认同有这一点：一方面普通的DSP也在不断往上走，往更高的性能去提升，通过进一步去提高其时钟频率的手段；另外一方面由于FPGA具有并行的优势，而且FPGA是高性能的,因此从这个趋势上讲是往下走。一个往下走，一个往上走，这些都是为了能够更好地服务客户，服务市场的需求。客户会最后选择什么呢？有几个领域FPGA的DSP有明显的优势，比如像多通道，高清，实时，一些复杂的运算等并行处理能力要求很高的情况下，这些方面客户都有一个愿望：要去采用并行接口；其次FPGA本身的灵活性，又能给客户带来一些额外的价值，比如原来没有那么多接口，而FPGA可以帮你在单片上实现多接口，标准的变化，都可以通过FPGA的灵活性来得到处理，所以这就是FPGA的优势。

但是对于客户来讲，如果能够通过普通DSP处理的工作，首先会考虑DSP。而FPGA的价值点更反映在哪些地方？最终的抉择取决于客户和应用。FPGA厂家认为，5GMAC/s以下普通DSP容易实现，5GMAC/s以上就比较困难了，而且需要多片DSP去处理。

问：你们如何评价多核DSP架构？在基站这块很多厂商都是用多核的处理器架构，这时他们想取代FPGA的应用。据我们所知，现在有一个趋势他们用几十个、几百个小的DSP做多核就可以达到几百兆。

答：首先来讲我们一直强调数字信号处理有很多种不同的解决方法，用传统的单核处理器，都可以做数字信号处理，多核也是很好的想法，但是其局限性是里头到底放多少，之间能不能有效协调通讯，这都是技术上的难点。如果现在放一百多个可以，但是你的成本、可靠性是不是已经得到业界的认可和验证，在这种情况下你采用FPGA，这已经用了很多年了，已经被反复使用，既经济又实惠的东西，所以我想让客户来评定可能更好。(注：本访谈来源于4月16日，Xilinx公司Spartan-3A DSP发布媒体见面会，受访人为Xilinx中国区运营总经理吴晓东，提问者包括本刊记者在内的数家在京媒体记者)