纯技术，讨论cortex-a8对dsp的冲击

只看该作者 · 2009-2-4 09:38

我有10年以上的dsp和各种cpu开发经验。长期做TI，ADI，PHILIPS，ARM，X86的汇编优化，对最新的arm coretex-a8发表一些纯技术看法，希望大家指正。

开始讨论之前，先发几个内核的结构图：
首先是TI最经典的C64，C64+内核。
总结下对优化影响最大的特点：
.最多8指令并行，一般我们可以优化到5－6指令并行，很少能做到8条。
.2条128位的数据存取通道，属于8指令并行一部分。数据存取速度是本帖所有dsp里面最强的。
.128个通用寄存器，口水啊，加速全靠它了。
.指令是条件执行的，可以减少跳转。（ARM系列的特色，呵呵呵）
.其他dsp的通用特征，比如单周期，simd，无开销循环等

只看该作者 · 2009-2-4 09:42

介绍philips的1700，不是最新型号。主频500M。
优化特点：
.128个通用寄存器，比TI的更通用，不分组。强烈推荐。
.5并行。我们经常可以优化到完全的5并行。
.其他通用的dsp特点。

实际测试和TI的同样频率C64比运算效能几乎是 1700:C64 = 0.8:1。
强悍且好用

只看该作者 · 2009-2-4 09:47

blackfin系列其实并不是完全意思的dsp，它是adi和intel联合开发的通用处理器，所以相对比较弱。
优化特点：
. 3指令并行。在纯数字运算的时候可以做到。但是寄存器太少，经常有寄存器竞争，容易打断流水线。
. 其他通用dsp的特点。

不得不说下blackfin系列的短板：
.寄存器太少，容易产生竞争打断流水
.并行度不够。
.跳转比较费时，且无分支预测（这个arm做的好），无条件执行指令

同主频 blackfin:C64 = 1:4甚至更多

只看该作者 · 2009-2-4 09:59

先申明我还没用过这款芯片，得到的文档也不详细，没看到指令集。但是我做了多年的arm算法优化，就这么猜猜吧

A8的好处是有个neon协处理器。
A8本身最大的特点是双发射，2个alu，类似10年前的intel 586-100.还有就是分支预测做的不错。

重点介绍 NEON协处理器：
.几乎是一个完整的dsp，且有浮点运算单元。据说也是单指令周期，SIMD。
.不知道是否有0开销循环功能。
.不知道regisger file多大，个人估计应该不会太大，和blackfin持平
.从图上看是6指令并行（不算浮点单元）。

最大的感觉就是neon的流水线排列非常的怪，很难优化到最佳，容易被打断，达不到单指令周期的目的。这个结论只是看文档得来的，从来没见过这种流水线，只好这样猜测。感觉优化难度是所有芯片里最难的。

总体性能感觉要强于blackfin，我估计 A8：blackfin = 1:1.2

只看该作者 · 2009-2-4 10:11

1. A8远远弱于主流的正规DSP。没有代替的可能性。主流DSP都是65nm工艺的。
2. A8强于古老产品比如TI的C54，C28等，但是成本上不见得有优势，毕竟人家卖了那么多年，整体经营成本早就回收了。A8的65nm工艺也是要投很多钱的,虽然出来的die比较小。
3. A8和5年前的blackfin系列基本持平，但是成本上也不具备优势。blacfin系列现在是90nm工艺。
4. 32位单片机上cortex没有优势，它只能提供阉割后的M3，根本没法和blackfin，C28等拼性能，除非ADI自己不争气（不过ADI一向不争气，哈哈哈）。cortex单片机唯一的优势是16位的thumb指令集。

A8唯一的优势就是手持设备，但是收到x86的强烈竞争，3年内肯定会看到很恐怖的x86单片机

只看该作者 · 2009-2-4 10:20

如果这个数据属实的话：
MPEG-4 SP HD (720p @24fps) video decode on a 550MHz Mistral EVM
MP3 audio decode (stereo, 128kbps, 44.1KHz)
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
证实了我原来的预测和blackfin比 1：1.2是对的。
那么 A8：C64 ＝ 3：1。
C64 600M的现在卖10多个美金哦，A8有没有优势呢？

所以netjob你看仔细：
A8要和dsp比运算能力/价格比，完败。
A8要和C28比 32位运算型单片机性价比，完败。因为A8不能做32位单片机,做单片机的是M3，极其弱小的一个CPU。不要偷换概念，拿A8的能力，M3的价格。
32位控制型单片机，DSP一般是不介入这个领域的。

任何公司不是技术优先的，是商务优先的，在app处理器市场，ARM9足够用了，又卖的这么好，为啥要换A8？换A8对ARM和客户都没有好处。最典型的象TI，所有应用处理器都是ARM9，只有OMAP手机芯片才换了A8就是这个道理。A8只能和自己的ARM11拼抢手机市场。

还有千万不要说A8代替媒体加速器这种傻话，媒体加速器可以做到720P解码2美金。AMR9＋媒体处理器，性价比比A8要强太多。

只看该作者 · 2009-2-4 10:22

1万 · 2009-2-4 11:57

处理音频，16*16=32位， 32+32+32。。。。=48位
32位的MCU再带48位以上结果的累加器，对DSP就是12级的地震冲击！

1万 · 2009-2-4 12:00

如果没有，语之过早！

只看该作者 · 2009-2-4 23:38

ADI 就是个笨蛋！如果ADI的仿真器也像TI一样，盗版的满天飞，几百块钱一个，估计bf53X早就火了。国内的ADI仿真器太差。

只看该作者 · 2009-2-5 08:47

ADI 就是个笨蛋！如果ADI的仿真器也像TI一样，盗版的满天飞，几百块钱一个，估计bf53X早就火了。国内的ADI仿真器太差。
－－－－－－－－－－
这话在理。

ADI已经意思到了这点，正在大力支持第三方开发jtag。和blackfin单片机配套肯定会有几百的仿真器。

只看该作者 · 2009-2-5 13:21

C28从来就不是控制性单片机，他是DSC。你老拿M3来比有什么意思？

最要命的是CORTEX-M3的算法能力一点都不比C28X逊色！
一般算法FIR、IIR、FFT等都有库提供。自己做虚拟浮点算法库照样不怕浮点算法太慢。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
典型的没做过算法的书呆子的想法。不想反驳了。

1万 · 2009-2-5 13:27

加协处理器来增强数字处理能力看来是个趋势
而且以目前arm的处理能力，很多功能基本arm就可以搞定
DSP的市场被蚕食了很多

估计以后DSP应该还是曲高和寡的局面，老百姓还是会用arm处理器

只看该作者 · 2009-2-5 15:15

to netjob:
你知道cortex M3做一个乘法要几个周期吗？你知道定点模拟浮点会损失精度吗？你知道用定点来实现浮点滤波器有时候会无法收敛吗？你用M3做过浮点乘法吗？同C28相比，M3的浮点运算能力。。。。哎实在是惨不忍睹。别扯了，纸上谈兵
为什么老是觉得M3可以和C28抢市场呢？C28是浮点运算控制器，两者根本就不是同一个市场。M3抢的是PIC，microchip的市场，抢的是51的市场。

DSP从来就是曲高和寡的东西。从C54开始就没有控制功能，只有运算功能。要不TI搞双核达芬奇干啥？我在大量用ARM，也在大量用DSP。本来两个就是属于完全不交集的市场，从来没有IC厂家来给我推销说这个ARM可以替换DSP。
ARM抢的是APP处理器市场，mips，ppc之类的要头痛才对。
最近我们在一个年销量大于300k的产品上抛弃了marvell的500M ARM9方案，选了一个mips方案，一个ppc方案。觉得性能，价格都还行。

1万 · 2009-2-6 00:02

1. 同一时钟下，处理速度相差一个量级。
2. 精度问题：这是跟处理速度有关联的，抛开处理速度，精度问题就不
复存在，1位机，4位机同样可以做到任意精度。

如果不考虑数据处理的实时性，也没有必要选择DSP了。

某些方案使用通用DSP是唯一的选择！

只看该作者 · 2009-2-6 12:29

2万 · 2009-2-7 20:13

只看该作者 · 2009-2-10 13:37

这样的帖子应该多一些，虽然看不懂，没有深刻体会，但参与的都是高人，能见识到大家对些处理器的理解，很难得啊！！

只看该作者 · 2009-2-10 23:10

您说的C28系列DSP，也只有C2833X带啊，C281X,C280X都没有！STM32的乘法器是单指令周期的，而且带有除法器，不用再乘个数再移位来计算除法。
还有，在定点处理器里计算浮点数都是用Q格式的，只要调整Q点处理好，一般应用下精度没有问题。C2812的例程里一般使用Q22。
实际测量运算时间，将一个２４点的全波付氏运算再ＳＴＭ３２和Ｃ２８０８中循环计算一万次，无除法时７２Ｍ的ＳＴＭ３２和１００Ｍ的Ｃ２８０８接近，有除法时Ｃ２８０８计算时间明显长很多。
目前我手头有这两种板子和仿真器，但是ＳＴＭ３２的片内１２位ＡＤＣ性能明显高很多，且单电源，启动快，价格便宜，所以选定ＳＴＭ３２.

只看该作者 · 2009-2-10 23:51

x86只要支持32位即可,不需要支持16位和FPU,以减小功耗,高速运算用DSP,类似现在高清MP4的方案,这样既可以兼容linux和windows,又不牺牲性能,还不用像INTEL做得那么庞大.

纯技术，讨论cortex-a8对dsp的冲击

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adi

最后是重点cortex -a8

总结一下

。。

技术强帖！

只要是32位的MCU机都会对DSP产生冲击！

cortex-a8有没有48位以上的结果累加器？

好帖！

这话在理的

我已经厌烦这个人了

技术牛贴

。。。

32位MCU（含32位）是没法跟DSP比拼的！

部太懂，学习了

纯忽悠!

牛人对话

to alex74

要是有x86+DSP的方案就好了

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