AHF2815D/HB 数字信号处理器DSP
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行 业：仪器仪表 集成电路 IC集成电路
发布时间：2020-10-26
Google在近日于美国举行的2017年度开发者大会Google I/O上，宣布了以机器学习为中心之大胆、广泛的策略；但到目前为止厂商的支持似乎并不热烈。
根据Google首席执行官Sundar Pichai在Google I/O开幕演说中所言，该公司已经将策略由“移动优先”转向“AI优先”。“在一个AI优先的世界，我们正在重新思考我们所有的产品；”他同时宣布一个全新的事业群Google.ai，将负责开发让机器学习能更普及的工具以及应用程序。
Pichai并宣布Google的第二代张量处理单元(TensorFlow Processing Unit，TPU)会是其未来数据中心架构的关键：“我们正再一次重新思考我们的运算架构…我们要让Google Cloud成为佳的机器学习云端；”这也呼应了其竞争对手Amazon、Facebook与百度(Baidu)的期望。
Google翻译、相簿服务的新功能，是该公司利用机器学习之成果中令人印象深刻的展现；Picha表示：“整个Google是源自于对文字与网页的理解，因此我们能了解语音以及影像(透过神经网络)的事实对我们有深刻的影响。”
此外Google也提供了下一个版本Android的预览，还有新的版本Android O，后者是为入门等级智能手机量身打造，小储存容量可达512MB；此外该公司还透露了针对硬件厂商的Google Home项目，预期能在今年底催生能与竞争者Amazon的Echo与Dot同场较劲的第三方合作产品。
目前几乎所有大型数据中心业者都在重新塑造自己，以因应一个能藉由神经网络提供语音识别、影像识别以及更多功能的新时代。
Amazon已经售出了1,000万台采用其Alexa语音接口的设备，并以该平台打造了坚强的厂商项目；Facebook则是在上个月的年度开发者大会上，宣布将为智能型手机带来增强现实(AR)以及其他利用机器语言的新功能；还有Microsoft正在测试以布署于所有新服务器上的Catapult FPGA加速之机器学习服务。
Google在开发者大会专题演说中提到的合作厂商不多，只宣布了：
? 华硕(Asus)将发表采用Google之Tango平台实现AR功能的新款智能手机；
? HTC与联想(Lenovo)将于今年推出DayDram VR头戴式设备，内含客制化电子组件；
? Samsung的Galaxy 8将会升级软件，以支持GearVR设备的DayDrean；
? LG发表一系列将支持Google Home与Assistant的家电，包括洗衣机、干衣机、冰箱、烤箱、空气清净机、冷暖空调以及扫地机器人。
无疑这些系统厂商正在尝试于众多新兴的机器学习服务中，挑出他们想要支持的阵营。Apple早在Siri问世时就跨入这个领域，而Amazon则是藉由Alexa获得多市场青睐；Google看来想要利用Assistant与Home加速赶上；Microsoft的Cortana采取与中国三大数据中心业者合作之策略，也是不容小觑的对手。
Android变大…也变小
做为“AI优先”策略的一部份，Google也正在开发机器学习框架的移动版本TensorFlow Lite；此框架很快就会释出开放源码。Google正在为该移动架构开发神经网络应用程序编程接口(API)，让开发者能运用于DSP与其他移动加速器核心与芯片；在上个月Facebook的开发者大会上，Qualcomm、Nvidia与其他厂商则展现了对Caffe 2移动设备机器学习框架的支持。
此外Google释出了下一代移动操作系统Android Go的测试版预览，表示该新一代操作系统将会大幅升级；而引人瞩目的或许是该公司针对入门级智能手机推出了精简版的平台，锁定预期会成为成长趋缓之智能手机主动力的新兴市场。
Android Go将运用于储存容量仅512MB的手机，包括针对低价手机以及偶尔有移动上网需求、预算有限的用户打造之应用程序与功能；Google也为这类设备的应用程序开发提供指南，预期要到明年才会开始有终端产品出货。目前全球有20亿台Android智能手机与平板设备使用中，光是在去年下载的应用程序次数达到820亿次。
Google的Android Wear操作系统获得了24个手表品牌采用，虽然Apple的Apple Watch仍是智能手表市场的出货大宗；有趣的消息是，Google声称其Chromebook笔记本电脑占据学校义务教育(K-12)市场的六成，而该市场原本是Apple的天下，且似乎正转向采用平板设备与手持式设备。
另外一方面，Pichai还表示，通过认证、支持Google Assistant与Home的第三方产品，将在今年底之前开始出货；拜神经网络之赐，Google的语音识别服务错误率已经从去年12月的6.1%，降到了4.9%。
Pichai在大会上宣布，现在Google Assistant可以在iPhone上使用，引起现场观众的热烈欢呼与掌声；而有趣的是，Google I/O大会现场──Shoreline Amphitheater露天剧院，距离Apple仍在建设中的“宇宙飞船”新总部只有短短一段距离。
Google还公布了数个即将为Home产品推出的服务，包括例如对个人行事历上的事件、交通路况变化或天气等信息的主动提醒；免持式电话拨号服务则可在美国与加拿大提供，Home设备还能在未来传送网络数据到支持的Chromecast 电视或Android智能手机。
此外一个名为Google Lens的新服务，是利用机器学习的成果中令人印象深刻的；Lens能识别智能手机摄影机镜头里的物体，并响应相关信息，例如相关网页；在现场展示中，一个使用者拍摄了日文的菜单，Lens能做翻译，还有在一场少棒赛照片上移除阻挡画面的围篱。Pichai表示：“我们显然正面临视觉领域的转折点。”
医学成像，特别是超声成像技术，正处于变革之中。过去，医疗人员使用推车式的高性能超声波系统为病人诊断，而现在他们可以使用手持设备来实现超声波成像。得益于半导体技术的进步，超声智能探针的尺寸越来越小且变得便携，人们在办公室和医院之外就能够获得医疗保健。
超声智能探针实质上是一种便携式超声波，整个前端和几乎所有后端硬件都集成其中。智能探针的功耗较低，尺寸也小，能够在保持信号质量的同时处理数据，并且可以使用高速USB或无线连接在移动设备上显示图像。
在不远的将来，绝大多数医生就能将智能探针装进口袋里。未来十年内全球市场上出现几百万个这样的探针，其作用将与标准超声系统相辅相成。然而，将超声系统缩至手持设备的大小绝非易事，我们面临着诸多挑战。下面我们列举了智能探针设计人员所面临的七大挑战。
供电
智能探针电源本身功耗较低，要为智能探针供电的同时，使噪音保持在极低的水平，是设计人员面临的两大棘手挑战。智能探针电源的设计人员必须在很小的体积内进行工作，他们不仅要使电源效率达到90%以上，且要让设备在待机时保持低功耗，重要的是让其保持低噪音。大多数制造商需要将其电源切换至500 kHz以下，并且和外部时钟保持同步，以大限度地减少2-20 MHz超声工作频率范围内的谐波干扰。尺寸和效率之间的权衡是一个巨大的挑战。
尺寸
20年前，64通道的超声系统由多个A4大小的板组成，用于传输、接收、模数转换、波束形成和处理，其与底板相接并可连接到标准计算机上。如今，一块完整的64通道智能探针的前端板必须要比信用卡还小（85 mm x 54 mm），但即使在技术进步和高度集成的今日，要实现这一目标仍然任重道远。
通道数量
同时处理更多的通道可以提高画面质量。绝大多数推车式扫描仪具有128个或更多通道。初的探针在内部集成了8到16个通道。这些通道必须连接到一个更大的系统进行处理。
目前，制造商们正试图将多达64或128个通道集成到探针中。为了实现这样的通道密度，他们现在可以利用新型的商业化设备，如德州仪器（TI）的高度集成的前端设备。采用TX7332 32通道传输模拟前端和AFE5832LP 32通道接收模拟前端，设计人员就能只使用两个设备而放置64个通道。像这样的设备可以给传感器通电以产生超声波脉冲，处理接收到的回声，并转换为数字信号以生成图像。这些前端仍然需要额外的设备，如处理器或现场可编程门阵列（FPGA），来控制它们并处理生成的数据。这里的挑战在于尽可能多地将这些设备装入，以通过在相同的功耗预算内增加通道数来提高画面质量。
描述
TMS320C5515 DSP 评估模块 (EVM) 是低成本、功能丰富的开发平台，旨在加快德州仪器 (TI) 4 款新的低功耗 C55x DSP（即 TMS320C5515、TMS320C5514、TMS320C5505A 和 TMS320C5504A）的评估过程。与 TMDXEVM5505 相比，此工具提供了更多的内存选项（闪存和 mSDRAM），便于客户轻松使用。通过使用 EVM 的全功能 Code Composer Studio? 集成开发环境 (IDE) 以及包含 DSP/BIOS 内核的 eXpressDSP 软件，无论是初级还是熟练的设计人员都可以立即开始着手创新的产品设计。
该 EVM 的所有内容包括：
C5515 DSP 评估板
Code Composer Studio IDE 修订版 4.0
带有原理图的技术参考手册
USB 电缆
通用电源
特性
TMS320C5514 和 TMS320C5515 是业界功耗低的 16 位处理器，可帮助显着节约能源并延长电池寿命。C5514 和 C5515 具有 240MIPS 的性能、高达 320KB 的片上存储器和更高的集成度（包含用于 FFT 计算的硬件加速器），为录音机、乐器、便携式医疗解决方案以及用于工业和安保应用中的其它消费类电子产品等各种信号处理应用提供了低功耗基础。
TMS320C5515 EVM 的硬件详细信息包括：
TMS320C5515 定点低功耗 DSP
嵌入式板载 JTAG 仿真通过 A 到微型 B USB 线缆实现了即插即用功能，并且与外部 JTAG 仿真接口兼容
TLV320AIC3204 32 位可编程低功耗立体声编*
OLED 彩色 LCD 显示屏（128x128 像素）
立体声线路输入 (2)/输出 (1)、耳机输出 (1) 和麦克风输入 (L/R)
集成闪存和移动 SDRAM
I2C 和 SPI EEPROM
高速 USB 2.0 从属端口
MMC/SD 插槽、CE-ATA 连接器、RS232 接口
10 个用户定义的按钮开关
模拟前端连接器
两个用于存储卡的扩展连接器
外部振荡器插座
电池座（可装入 2 粒 AAA 电池，不含电池）
Jog dial
+5V 通用电源
软件
通过 TI 强大而全面的 Code Composer Studio DSK 开发平台，开发人员可以轻松使用 TMS320C5515/14/05/04 DSP，其中包括：
完全的集成开发环境 (IDE)、高效优化的 C/C++ 编译器、汇编器、连接器、调试器、采用 CodeSense 技术的集成 CodeWright 编辑器，实现了更快的代码创建、数据可视化，还有描述器和灵活的项目管理器
DSP/BIOS(TM) 实时内核
芯片支持库
电路板测试封装
应用软件可作为“插件”进行集成，实现了额外的功能
DAC38RF82 和 DAC38RF89 是高性能的宽带宽型射频采样数模转换器 (DAC)，能够实现高达 3.33GSPS 的双通道输入数据速率或高达 9GSPS 的 8 位单通道运行状态。这些器件具有一个多达 8 通道的低功耗 JESD204B 接口，大比特率为 12.5Gbps。
