芯纪元：打造具有中国“魂”的dsp“芯”-凯发一触即发

　　dsp自诞生以来，得到了飞速的发展，如今，dsp芯片已经向多元化和专业化方向发展。但世界上 dsp芯片市场主要由德州仪器、adi和摩托罗拉国外垄断，其中ti独占鳌头。1982 年ti成功推出了其第一代 dsp 芯片tms32010，由于其具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点，所以逐渐成为目前最有影响、最为成功的 dsp系列处理器。但近几年ti并没有继续在高性能处理器的演进，这也给了国内发展dsp处理器的机会。

　　国内对 dsp 方面的研究起步虽然较晚，但是发展却较快。国内的一些dsp企业已经可以媲美ti和adi的产品了，“在实际案例下，国内的dsp处理器的效能更高或者相当”，在第九届中国（西部）电子信息博览会上，安徽芯纪元的许聪博士告诉记者。

　　国产dsp芯片代表 ——“魂芯”

　　电科博微芯纪元成立于2019年5月，脱胎于38所的集成研发中心。他们按照正向的方式研究自主可控的dsp产品，公司代表性产品代号“魂芯”。意味“中国魂，民族芯”。

　　据许博士的介绍，“魂芯一号”是安徽芯纪元的第一款32位高性能通用浮点dsp，从指令集、体系结构到软件开发环境完全自主设计。它的运算能力达每秒180亿次浮点操作，是adi公司同类产品ts201性能的4倍。

　　“魂芯二号a”是公司的第二款自主dsp产品，相比“魂芯一号”，其处理器核、指令体系、外设接口都全面升级，运算能力更是达到了每秒钟千亿次浮点操作，是“魂芯一号”性能的6倍提升。其单核可实现1024浮点 fft（快速傅里叶变换）运算仅需1.6微秒，运算效能比德州仪器公司tms320c6678 高3倍。

　　2020年上半年，芯纪元公司又推出了“魂芯二号b”，许博士告诉笔者，它是一款全自主架构设计的32位浮点军品级dsp，主要用在弹载、对抗、sar成像等。许博士说到，目前公司也在探索民用市场的应用，而“魂芯二号b”的低速接口是符合民用需求的，有一定的应用空间。

　　目前“魂芯三号”还在研制中，“魂芯三号”是一款异构的dsp处理器，比“魂芯二号a”性能提高3倍，预计明年能问世。

　　综合来看，国内的dsp芯片在性能方面并不比国外差，但是许博士也直言，相比国外的dsp大厂，国内企业在应用需求的调研还不够充分，应用领域也还不足。

　　在发展dsp芯片的同时，安徽芯纪元也将目光放在了ai芯片、mcu和一些模拟器件上，这样的产品规划也是基于一些客户的特定需求，同时，安徽新纪元有更大的目标，那就是打造以dsp为核心的软硬结合的系统级平台。

　　其中其“魂芯ai”芯片主要用来进行一些可见光、sar成像的图像识别、视频识别等。而“魂芯”mcu最大的特点在与其兼容st的stm32系列mcu处理器，性能也与stm32f103型号产品相当。

　　dsp的发展趋势

　　说到dsp的发展，就不得不谈一下它与fpga的关系，在许博士看来，fpga正在往前瞻的预处理和信号处理去延伸，而dsp在嵌入式领域有很大优势。安徽芯纪元也在采用dsp cpu异构的形式，进行预处理延伸，他指出，这种异构的形式也将是主流发展方式。后续也将往定制化dsp产品方向发展。

　　许博士指出，未来dsp的发展首先要在内核上进行优化，然后缩小dsp芯片尺寸一直是 dsp 技术的发展趋势，芯纪元也在进行2.5d、3d、sip等先进封装的探索。多个dsp芯核和外围电路单元集成在一个芯片上也是一种发展趋势。据许博士告诉记者，公司已经开始进行“魂芯”sip模块的一些研究，例如其中有集成4颗dsp通道处理sip模块。

　　软硬结合也是一大方向，安徽芯纪元也为“魂芯”系列芯片开发了ecs（efficient coding studio）的可视化集成开发环境。此外，还有针对“魂芯”系列芯片的嵌入式实时操作系统epos。未来，芯纪元公司将秉承“软件定义系统装备”的使命。