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高通骁龙820 Hexagon 680 DSP技术解析

2015-11-10王志恒《微型计算机》2015年11月上

一般来说,玩家们关注一款手机处理器主要看的是CPU部分和GPU部分,比如CPU是什么架构、多少个核心、频率多少,GPU又有多少个模块、像素单元多少个等,但实际上手机处理器的构造远不止如此,除了性能支撑外,它还要负责例如语音处理、图像处理、输入输出处理、触觉反馈等。那么,这些“零零碎碎”的工作是由什么手机处理器中哪些部分完成的呢?答案就是DSP。

什么是DSP?

DSP的全称是“Digital Signal Processing”,也就是数字信号处理器。和多样性、多功能的CPU不同,DSP是一种固定的可编程功能硬件,它的灵活性比CPU差,但是整体效率更高,目前很多DPS都采用顺序执行方式设计,这意味着更少的电能消耗和晶体管数量。并且,DSP往往都采用VLIW指令集,这也和现在的CPU等处理器设备完全不同。

高通给出了骁龙820的结构示意图,Hexagon 680在其中占据了很重要的位置。
高通给出了骁龙820的结构示意图,Hexagon 680在其中占据了很重要的位置。

举例来说,DSP中存在专门处理JPEG图像压缩的部分,这部分内容专门只针对JPEG图像压缩算法设计,硬件上只针对这一个工作进行全力优化(比如专门针对图形处理中常用的傅里叶变换的计算单元,效能极为出色),执行专用操作。一般来说,在一个移动处理器中,有很多类似的功能使用CPU部分完成虽然也可以,但是整体效能不高,并且能耗表现也不够理想。因此,人们往往为移动处理器增加多种专用的DSP,专门针对诸如图像、音频、视频、语音、输入、触控等内容,不但提高了处理效率,而且还在很大程度上释放了CPU资源,降低了能耗。当然,从技术角度来看,DSP比较关注指令集并行,也就是单核心性能,对线程级并行则不太擅长,因此也不太可能存在使用成千上万个DSP来组成计算单元的可能性了。

最近,高通在展会上介绍他们全新的骁龙820处理器时,专门花了很长一段时间详细介绍了骁龙820中集成的Hexagon 680 DSP处理器。通过这款先进的DSP处理器,我们可以大概了解到目前DSP部分对手机性能和功能的影响,以及先进DSP的优势所在。作为一款多功能、面向多场合的复杂的手机SOC,拥有强大的内置的DSP是不可或缺的,那么,骁龙820这款高通接下来的旗舰产品,其DSP都有哪些优势、性能如何呢?我们一起来看看吧!

强大的VVX—Hexagon 680 DSP简介

一般来说,用户主要在三个方面使用DSP,首先是视频处理。在Android设备上,视频处理可以改善播放的视频内容的质量,比如反交错、降噪、色彩校正等。其次是相机后处理和CV,包括摄像头数据处理、动态增强、色彩调整、HDR等。最后还有相机播放内容,针对传感器等的处理情况。目前Hexagon 680均对这些内容做出了支持。

骁龙820的结构和功能划分示意图。注意骁龙820使用了三颗DSP芯片,分别是超低功耗DSP、计算DSP和MODEM DSP。今天我们介绍的Hexagon 680主要功能就是计算DSP。
骁龙820的结构和功能划分示意图。注意骁龙820使用了三颗DSP芯片,分别是超低功耗DSP、计算DSP和MODEM DSP。今天我们介绍的Hexagon 680主要功能就是计算DSP。

Hexagon 680的HVX可以实现的计算功能举例
Hexagon 680的HVX可以实现的计算功能举例

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