被忽视的100亿颗DSP

( 吉恩·方进 )

所有试图撰写20世纪末信息革命历史的人，总喜欢拿1975年1期的美国《大众电子学》封面说事，似乎个人信息时代的开端，都从那台只有硬件，没有软件的Altair 8800电脑开始，并且还得着重提一下英特尔8800处理器，以及当时比尔·盖茨和微软受到这期杂志的影响。而一提及半导体技术变革，几乎所有人只会想到CPU领域英特尔与AMD的硬碰硬，如果以全球每个人都消费过一台电脑计算，在英特尔8800之后的各类型CPU累计产量最多不过50亿颗，而根本没有多少人注意到DSP已经累计生产了接近100亿颗的现实。

DSP即数字信号处理器，是digital singnal processor的缩写，也许不少人觉得DSP跟自己没什么关系。事实上，作为第一种将模拟信号转换为数字信号，再对数字信号进行加工，并最终反馈解译回模拟数据格式的技术，绝对深深影响了一个时代的生活。第一个商用的DSP芯片诞生于1982年，当时美国得州仪器的一群工程师开发出了处理速度只有5MIPS的TMS32010，并用其造出一个能说话的拼写教育玩具。如果不是DSP芯片的出现，也许雅马哈这家1887年创立的乐器作坊，还在生产风琴和钢琴，根本不会在20世纪80年代造就出庞大的电声乐器王国。在1986年以前，杜比技术代表着最好的声音模拟，正是雅马哈第一个尝试将DSP芯片植入放大器中，创造出被美国《商业周刊》评价为当年“自立体声诞生后在音场处理技术上的最大技术突破”。被DSP影响最彻底的还要算汽车业，从助力方向盘到涡轮增压，几乎所有汽车电子都基于DSP技术，每辆汽车制造成本中20%以上都与DSP有关，更不用说像丰田普瑞斯这类被电子控制技术武装的混合动力汽车。包括手机、iPod，但凡与音频输出有关的东西，都肯定有DSP的身影。

当年参与研发第一块DSP的吉恩·方进(Gene A.Frantz)如今已经是得州仪器的首席战略科学家，他在接受采访时说:“我们生活在一个物理的世界，每个人接触每件事情，都是一次模拟方式的物理行为，DSP承担了人与数字化处理之间的沟通作用。别看DSP已经商用25年了，只要这个世界还以物理方式存在，那DSP就不会被淘汰。其实DSP是一项讲求简单与效率的发明，也许我们并没有创造什么，但是在DSP之上，很多工程师已经和正在创造新生活。”如同CPU领域那条由英特尔创始人开创的摩尔定律，试图以18个月为周期定义CPU速度翻倍一样。在DSP领域也有一条以吉恩·方进命名的Gene定律:DSP功耗性能比每隔5年将降低到原来的1/10。

正是这条定律，让25岁的DSP依旧前途光明，利用有限的能量和袖珍的空间，实现更敏捷的数字信号处理。与CPU领域双核心和四核心的技术趋势一样，DSP也在向多核心方向发展，按照分析机构Farward Concepts的报告，“DSP技术在未来几年的发展将远远大于其在问世后25年之内已有的成绩，并将使人类世界变得前所未有的安全、智能化和联网化”。甚至有人预言在未来25年内，一个DSP芯片将集成百个处理器。

“让司机开车那还是2010年以前的技术了，汽车视觉技术早就达到自动驾驶的水平了，我在座位上访问着自己的视频音频库，路上不会枯燥。车载电脑帮我加载2018年滚石乐队告别演唱会，一边听一边想，米克·贾格尔这么大年纪在舞台上撒欢别犯心脏病，其实就算他犯病了，传感器早就报警了，并且分配植入药物，急救根本不会那么突然，一切有条不紊。”这是吉恩·方进对于DSP未来的设想。不要以为这些仅仅是科学设想式的技术趋势，DSP目前已经让这些设想越来越实际，无人驾驶汽车、人性化医疗保健、具备智能分析能力的安全监控，尤其是在人造器官和可吞服的智能药片方面，DSP技术的新产品方向早已经被摆在面前。正如同半导体专业分析媒体《Silicon Strategies》评论的那样:“别只盯着CPU了，电脑芯片飙速度的时代已经接近尾声了，难道你指望10年后你买的SUV上有30台独立的袖珍电脑吗？数字信号处理器才是芯片无处不在构想的现实解决方案。”