系統層級整合DSP元件

基本上系統層級整合(System-Level Integration；簡稱SLI) 元件由幾大要素構成，即特定高度整合的應用邏輯元件(包含微處理器) 、IPs、架構於驗證成熟的設計平臺及開發軟體。

System-Level Integration DSP 則是以DSP為核心設計，如以日前德州儀器（TI）宣佈兩顆功能高度整合的系統層級DSP元件TMS320VC5470與TMS320VC5471為例，其結合C5000可程式DSP、ARM7 Thumb精簡指令集處理器(RISC)與一係列週邊功能電路(Peripherals)於單顆晶片，並支援使用簡單的eXpressDSP發展工具套件以及應用廣泛的多種嵌入式作業系統 (Embedded Operating System) ，同時支援數百種符合 xDAIS標準的既有DSP演算法。其好處在於讓廠商更快在市場上推出各種即時應用產品，例如語音合成、無線資料傳輸、語音辨識以及網路連線的保全系統，同時達到減少產品成本與體積並降低電力消耗目標。

把DSP與精簡指令集處理器(RISC)整合至單顆晶片，將立刻帶來許多重要優點；例如對不同應用系統，設計人員可將不同工作分配給最合適處理器，讓系統整體效能得以大幅提升。此架構可以讓兩個處理器都只負責自己最拿手的工作，協調處理器的運算資源並發揮自己的最大長處。

DSP的電力消耗極低，又可提供強大的即時信號處理能力，它可成為即時應用軟體組件的主要處理器，RISC則扮演負責系統的管理、命令、控制與使用者介面功能的角色。例如在語音合成應用系統中，DSP核心將負責語音合成工作，精簡指令集核心則執行語言處理功能；如果是用戶端網路連線設備，DSP將執行即時信號處理，精簡指令集核心負責系統控制功能。

另相較於使用單獨DSP與精簡指令集處理器的嵌入式解決方案，系統層級整合可以省下許多電路板面積、電力消耗與產品成本。若以常見的應用系統為例，離散式解決方案可能包括多顆DSP、精簡指令集處理器、相關邏輯電路與記憶體，並佔用約404平方釐米電路板面積，需要240 mW電力與28美元的成本；若採用TMS320VC5471系統層級DSP，同樣應用系統只需要256平方釐米電路板面積，消耗175 mW電力，成本更低於16美元，如(圖一)。除了這些有形的節省外，由於系統零組件數目大幅減少，不但設計複雜性隨之降低，產品的製造效率也會增加。

《圖一　系統層級整合減少產品成本與體積並降低電力消耗 》

同時整合配備完整週邊功能電路(Peripherals)亦是系統層級整合(System-Level Integration) DSP的主要特色；例如TI 的TMS320VC5471配備完整的通訊週邊，包括多通道緩衝序列埠、10/100 Base-T以太網路、通用輸入／輸出界面、UART連接埠、序列埠界面、I2C界面以及零等待狀態的同步隨機存取記憶體。如此能輕易連接至藍芽晶片或802.11b晶片，並提供強大的無線連接能力；而內建10/100乙太網路媒介存取控制以及與傳輸媒介無關的MII界面，提供以太網路或家庭電話線網路所須的連線能力。如此設計皆是讓設計人員能迅速推出新產品，支援各種不同通訊應用需求。

嵌入式作業系統支援

《圖三　嵌入式作業系統市場現況(2)》