今天,數位訊號處理(Digital Signal Processing;DSP)在電子系統中的應用急速成長,對於高度連結多媒體世界永不滿足的追求,驅使DSP進入多樣不同應用領域,包含了無線通訊、電信、廣播視訊、個人運算、與車用多媒體等。當DSP變得越來越普遍之際,即使是高運算量需求的應用像是軟體無線電技術(software-defined radio)、雷達訊號處理、無線基地台,或指紋辨識都需要使用DSP於其中。
DSP的應用是如此快速又多樣化的發展,也暴露出現行處理器在今日應用中的限制,今日DSP應用需要極高度運算能力,遠比現行的標準處理器能達到要求的還要高。儘管獨立的DSP處理器提供了相當高的設計效率以及設計的相似性,然而認同需要用不同設計平台,才能跟上產品應用前進的腳步的設計師也不斷增加。由於現行的標準處理器欠缺數項關鍵優勢,因此FPGA正快速地變成許多以DSP為基礎系統實現平台的選項。
FPGA最高可以提供512個乘法器在同一塊基版上,相較於僅有一個乘法器的通用型DSP處理器,由主要的FPGA供應商所提供的FPGA有著高度平行化的特性,相較於僅依賴標準處理器的系統,使用具有DSP特性的FPGA系統展現了十倍的效能優勢。今日的FPGA具有快速的產品開發時間,具有高度彈性實現方法,還有具DSP特性的功能。這些也解釋了為什麼今日FPGA裝置正快速地取代DSP應用系統中的標準處理器,如(圖一)所示。......