Ivanovich Lache Salcedo DSP VS FPGA Ivanovich Lache Salcedo

Sumário Introdução ao DSP Introdução à FPGA. DSP VS FPGA Futuro. Conclusões Bibliografia. ivanovichlache.googlepages.com

DSP Chips comerciáveis (1980 Bell labs - 1983 TI). Características básicas. Repetitivo. Desempenho Numérico. Multiplicações e acumulações (MACs) numa instrução. Filtros digitais, correlação, Transformada de Fourier. Aceso completo à memória numa instrução por ciclo (“Trabalho em paralelo”). ivanovichlache.googlepages.com

DSP Características gerais. Ponto Fixo/Ponto Flutuante. Largura de dados (16-32Bits). Velocidade. O tempo de ciclo de instrução de processador. MIPS (millions of instructions per second). ivanovichlache.googlepages.com

DSP Características gerais. Organização de memória (Código, dados). Harvard arquitetura de memória. Número de “external buses”. Facilidade de desenvolvimento. Trabalho de time (Interfaces). USB, Ethernet, I2C ivanovichlache.googlepages.com

DSP Consumo de energia (dispositivos portáteis). Custo. Operação de voltagem reduzida. “Sleep” Modos. Dynamic voltage scaling (DVS). Custo. ivanovichlache.googlepages.com

DSP APLICAÇOES DO DSP Controle de motor. Propósito geral. Instrumentação. Networking. Telefonia. Audio-Video. ivanovichlache.googlepages.com

FPGA Field Programmable Gate Array. Primeira FPGA em 1985 (Xilinx) A FPGA é um circuito integrado que contém muitas (64K para mais de 40,000K Altera) celas de lógica idênticas. ivanovichlache.googlepages.com

FPGA Duas categorias. SRAM – Based Anti-fuse Based. Benchmarking é através do número de nands, e do número de Blocos lógicos. Nome Re-Programável Volátil Tecnologia Fuse NÃO Bipolar Eprom SIM UVCMOS EEprom EECMOS SRAM CMOS Antifuse ivanovichlache.googlepages.com

FPGA Bloco lógico. Ele é o coração da FPGA, LUT (Look Up Table). Flip-Flop Permite um uso largo de funções lógicas. Algumas tem Ram cells e Nand Arrays São Interconectados por switches. Porém é importante o uso de ferramentas CAD ivanovichlache.googlepages.com

FPGA Programabilidade é relativamente simples. VHDL (Very-High-Speed-Integrated-Circuits Hardware Description Language) . Pode programar-se para desenvolver tarefas em paralelo. ivanovichlache.googlepages.com

FPGA APLICAÇOES DA FPGA. Storage and Computing (Servers) Medicina. Telematics. Complemento do DSP Hadware evolutivo. ivanovichlache.googlepages.com

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DSP VS FPGA Velocidade. Facilidade de desenvolvimento de projetos FDP. Consumo de poder. Custo. ivanovichlache.googlepages.com

DSP VS FPGA (Velocidade) Max Clock Rate 550MHZ (Virtex 5) 185MHZ (Spartan 3) DSP Max Clock Rate 1000MHZ TMSC6000 100MHZ TMSC3000 ivanovichlache.googlepages.com

DSP VS FPGA (Velocidade) Operações em paralelo. Não é bom em operações muito complexas. Melhor em ponto fixo. DSP Arquitetura fixa. É mais rápido em tarefas especificas do DSP (FFT, Ponto flutuante). ivanovichlache.googlepages.com

DSP VS FPGA (Velocidade) 19-256 GMACs (Spartan-Virtex)(185-500Mhz) DSP 1-153 GMACS(TigerSharc) (600Mhz) ivanovichlache.googlepages.com

DSP VS FPGA (Fdp Compiladores) Assembler, C++ FPGA Verilog, VHDL, JHDL, schematic. As empresas de DSP e FPGA estão desarrolhando muitas ferramentas pra o uso de seus hardware, por exemplo, existem ferramentas pra FPGA em simulink (MATLAB) que permitem o uso de simulações e a generação de código para FPGA. ivanovichlache.googlepages.com

DSP VS FPGA (Recursos) É mais fácil encontrar recursos pra DSP (muitas librerias em C++) que desarrolham tarefas especificas. 29859 DSP Vs 7023 FPGA patentes!! 1913 DSP vs – 609 FPGA Produtos Patentados. ivanovichlache.googlepages.com

DSP VS FPGA (Recursos) MEMORIA (on chip) 52KBites 3MBites para o DSP e 375KBites 1.4MBites para FPGA As duas tecnologias tem interfaces a diferentes tipos de protocolos. Todas os fabricantes oferecem tarjetas de desenvolvimento ivanovichlache.googlepages.com

DSP VS FPGA (Power) 1.15W - 2.15W para o DSP (TI) 200mW 800-mW para a FPGA (ALTERA) 0.15 mW/MMAC e 0.23 mW/MHz (DSP ANALOG). ivanovichlache.googlepages.com

DSP VS FPGA (CUSTO) 39 USD (Grandes quantidades 100) Xilinx 1800 USD 1,3 USD (Fixed point) TexasC2000 240USD C6000 ivanovichlache.googlepages.com

DSP VS FPGA (CUSTO) 1.5 billion units in 2004, that will reach 2.8 billion units by the end of 2009, DSP. Xilinix quer aquele mercado. 75% do mercado das comunicações é para os DSP (EETIMES). ivanovichlache.googlepages.com

DSP Vs FPGA (Concluções) Qual é o melhor? Qual é o futuro? DSP é recomendado para uma rápida implementação de projetos. FPGA é mais flexível (arquitetura) mas não é muito bom em operaçãoes de ponto flutuante. ivanovichlache.googlepages.com

DSP VS FPGA FFT Benchmarking For Digital Signal Processing Technologies. (University of TRENTO) 5 FPGA ( Altera, Amphion,Mentor Graphics e Xilinx), 27 DSP (Analog Devices, Motorola, e Texas Instruments), e 24 GPPs (AMD, Digital, IBM, Intel, Motorola, Samsung), finalmente 6 ASICs (DSP Architectures, doubleBW, Radix Technologies e Zarlink). ivanovichlache.googlepages.com

DSP VS FPGA Industria militar (Condições de Trabalho). DSP FPGA Programa X Paralelo Desenvolvimento Recursos Consumo de poder Ponto Flutuante Ponto Fixo ivanovichlache.googlepages.com

Bibliografia “ Choosing a DSP Processor”. www.BDTI.com “A Measure of DSP Execution Speed”, disponível. www.BDTI.com Berkeley Design Technology. Buyer’s Guide to DSP Processors. www.BDTI.com. http://fpgajournal.com/ Cavill Peter. FPGA or DSP for military applications?. Implementando sistemas DSP em FPGA. www.altera.com ivanovichlache.googlepages.com

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