存储器芯片的组合

1.1　DSP的发展历程

DSP既可以代表数字信号处理技术（Digital Signal Processing），也可以指数字信号处理器（Digital Signal Processor），前者的理论要通过后者来实现。我们首先看看什么是信号。在信号处理理论中信号是指携带信息的一元函数或者多元函数，在实际中指用来传递消息或命令的光、电波、声音、图像、动作等。数字信号处理就是对这些信号的处理变换。信号处理可分为两类，即模拟信号处理和数字信号处理。从信号处理理论发展的历程来看，直到1965年，Cooly和Tukey发表了快速傅里叶变换算法（FFT），信号处理才得以极大地发展。而数字信号处理器是一类具有专门为数字信号处理任务而设计的体系结构和指令系统的通用处理器件。

我们知道计算机采用传统的冯·诺伊曼结构，其程序和数据共用一个存储空间和单一的地址和数据总线，处理器要执行任何指令时，都要从存储器中取出指令解码，再取操作数执行运算，因此，即使单条指令也要耗费几个甚至几十个时钟周期，对于如图像处理这样的大数据量工作来说就会出现性能瓶颈。

DSP则都是采用的哈佛结构。哈佛结构是一种并行体系结构，它的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，也就是说，指令存储器和数据存储器是两个相互独立的单元。每个存储器独立编址、独立访问。与其存储器相对，有其独立的程序总线和数据总线，这样由于指令和存取数据分别经由不同的存储空间和不同的总线，使得各条指令可以重叠执行，因此也就克服了数据流传输的瓶颈，提高了运算速度。

1982年，德州仪器公司（TI）推出了其第一款真正的DSP产品TMS32010，这款芯片每秒可以处理500万条指令。1993年，德州仪器公司推出了TMS320C5X系列的DSP芯片，由于它在蜂窝电话中得到了广泛应用，所以成为历史上销售量最大的DSP芯片。1997年，德州仪器公司又推出了基于超长指令字架构的TMS320C6X高性能系列芯片。尽管C6X系列没有达到C5X系列的销量，但它对超长指令字架构的运用则为TI的竞争对手模拟器件公司和英特尔公司带来了技术上的启发，它们也推出了基于超长指令字架构的DSP产品。但TI仍然占有市场的领导地位。

在与上面的单核DSP相对的是，TI公司还开发了一类MPU＋DSP组合的SOC芯片，就是OMAP系列和本书要讨论的DaVinci系列。它们都采用了DSP 和ARM的双核架构。对DaVinci的特点和性能在下面的章节进行详细描述。