komponenter/ ip-kerner
Israelske DSP-kerner populære i mobiltelefoner
Ny leverandørstrategi hos de toneangivende mobiltelefonproducenter giver israelske CEVA mulighed for på få år at erobre halvdelen af det trådløse DSP baseband marked
blevet for kostbart at vedligeholde en in-house DSP-arkitektur. Desuden er der behov for billigere mobiltelefoner til de enorme vækstmarkeder i udviklingslande som Kina sandsynligvis stige til 50 procent inden for de kommende par år. Firmaet er i dag den eneste, som kan tilbyde DSP-kerner på licens til mobile håndsæt, fordi konSony Ericsson og fra Qualcomm hos Samsung og LG, fortalte CEVA's marketingsdirektør, Richard Kingston, på et møde i Stockholm medio november 2008. Grunden til, at flere leverandører af trådløse halvledere er begyndt at anvende CEVA's DSP-kerner i stedet for in-house design, er dels, at DSP-designet til GSM/ GPRS /EDGE telefoner er blevet en kostbar standardkomponent at vedligeholde som internt IP (intellectual property) design, og dels at DSP designet til 3G/3.5G håndsæt er meget komplekst og kræver stor designviden. Flere førende halvlederproducenter har også valgt CEVA's DSP-kerne til systemon-chip (SoC) enheden i de prisbillige mobiltelefoner, de såkaldte ULC (ultra low cost) telefoner. - For eksempel anvender de nye Nokia 1202 og 1203 telefoner, som er Nokia's hidtil billigste, en Infineon basebandchip med en DSP-kerne fra CEVA. Det er første gang, at Nokia leverer en telefon uden en DSP fra Texas Instruments, som ellers tidligere har været enerådende i Nokia's telefoner, påpegede Richard Kingston. Over 40 procent af Nokia's volumen af mobiltelefoner ligger på håndsæt til en pris på under 30 euro. Telefonerne i 1200 serien udgør Nokias største volumensalg, og firmaet regner med at kunne sælge 50 millioner enheder af de nye 1202/1203 telefoner i 2009. typisk som soft IP-kerner i RTL-kode, men kan også fås som hårde kerner til en specifik procesteknologi. Begge DSP-familier kombinerer DSP-egenskaberne med RISC-orienterede features, såsom en 32-bit CPU blok og 32-bit registre, og de understøttes af komplette softwareværktøjer i et IDE (integrated development environment) miljø. - CEVA har 15 års erfaring instruction multiple data) operation, hvor VLIW giver mulighed for parallel databehandling, og SIMD mulighed for at individuelle instruktioner kan arbejde med flere dataelementer, så der kan opnås øget performance med reduceret kodestørrelse. DSP-kernen har fire 16x16 bit MAC (multiply accumulate) enheder, der opererer med fast komma. Den har en 9-trins pipeline og kan ar-
Af Jørgen SarlvitLarsen, (Stockholm)
DSP-markedet inden for mobile håndsæt har ændret sig markant i løbet af de seneste par år og har åbnet markedet for nye leverandører. Årsagen hertil er en ny strategi hos store mobiltelefonleverandører som blandt andre Nokia, der nu har besluttet at arbejde med flere komponentleverandører i fremtiden. Formålet er at opnå lavere priser gennem større konkurrence samt et bredere teknologiudvalg og bedre designfleksibilitet. Den nye strategi har fuldstændigt ændret markedet for baseband DSP'er og har blandt andet betydet, at en relativ ukendt leverandør af digitale signalprocessorer som israelske CEVA (www.cevadsp.com) i løbet af relativ kort tid har kunnet erobre en andel på 14 procent af det trådløse baseband marked. En DSP (digital signalprocessor) er en speciel form for CPU (central processing unit), som kan udføre alle fire regningsarter (addition, subtraktion, multiplikation, division) og eksekvere instruktionssekvenserne meget hurtigt. DSP'er bruges for eksempel til at filtrere støj fra et signal, fjerne interferens, forstærke visse frekvenser og undertrykke andre, kryptere signalet og analysere komplekse kurveformer. Indtil 2005 var baseband DSP-markedet helt domineret af in-house designs, hvor de førende leverandører af trådløse halvledere anvendte en intern DSP til baseband funktionen. Mere end 90 procent af de trådløse håndsæt var baseret på disse interne DSP'er, som primært blev leveret af Texas Instruments, Freescale, Agere, Analog Devices og Philips Semiconductor. De fleste af disse firmaer er imidlertid nu mere eller mindre på vej ud af dette in-house DSPbaseret basebandmarked, dels fordi markedet har ændret sig, og dels fordi det er
Ola Qvist, der fra kontoret i Stockholm markedsfører CEVA's produkter i Europa, ses her til højre sammen med Richard Kingston
Vore DSP-kerner er 20-30 procent billigere og har op til 40 procent mindre effektforbrug end andre DSP'er på markedet, og de anvendes nu af fire af de fem førende OEMproducenter af trådløse håndsæt, fortalte Richard Kingston, der her demonstrerer et håndsætdesign baseret på CEVA's DSP-kerne
og Indien m.fl., og det kræver mere effektive og prisgunstigere komponenter. Denne trend har givet CEVA en god mulighed for at komme ind i nye mobiltelefondesigns med sine DSP-kerner. Mobiltelefonmarkedet var tidligere stort set lukket land for CEVA's DSP- kerner, men takket være den nye markedsdynamik er det lykkedes fir-
kurrenter som StarCore og ZSP enten er ophørt eller frasolgt.
Første Nokia håndsæt uden TI DSP
med DSP-design, og har siden 2002 designet DSP-kerner for mobile håndsæt. Vi kan derfor tilbyde et omfattende produktprogram med i alt syv DSP-kerner samt multimedia software til udvikling af SoC design. Det tager 2-3 år at udvikle en ny IP-kerne, og vi lancerer to nye DSP-kerner hvert år, op-
bejde med op til otte instruktioner samtidigt med variabel 16/32 bit bredde. Enheden opererer med hastighed på over 600 MHz i 65 nm teknologi, og den har op til 4 Gbyte adresserbar hukommelse. Nyeste enhed i CEVATeaklite familien er CEVATeaklite-III DSP kernen,
- Vore DSP-kerner er 20-30 procent billigere og har op til 40 procent mindre effektforbrug end andre DSP'er på markedet, og de anvendes nu af fire af de fem førende
To DSP-arkitekturer
CEVA har to typer af DSPkerner, nemlig CEVA-X arki-
Blokdiagram over CEVA-X1641 DSP-kernen
lyste Richard Kingston. Firmaet beskæftiger mere end 140 udviklingsingeniører, heraf de fleste i Israel og omkring 40 i Irland, mens salgshovedkontoret er placeret i Californien, og salget i Europa varetages af et kontor i Sverige. Halvdelen af firmaets omsætning, hvoraf de 65 procent kommer fra salg af DSP-kerner til mobiltelefoner, anvendes på R&D.
Populær DSP nu med 32-bit
En prisbillig mobiltelefon hvor chippen med CEVA's DSP-kerne ses midt på printkortet nederst
maet at øge sin markedsandel fra under to procent i 2005 til 14 procent i 2008, og ifølge CEVA vil denne andel
OEM-producenter af trådløse håndsæt. For eksempel tager vi nu markedsandele fra TI hos både Nokia og
tekturen til den høje ende og CEVA-Teaklite arkitekturen til den lavere ende af mobilmarkedet. DSP'erne leveres
Topproduktet CEVA-X1641 er designet til 4G mobiltelefoner, software radio, smarte telefoner, VoIP gateways, HDTV og lignende applikationer. Enheden er baseret på en blanding af VLIW (very long instruction word) instruktioner og SIMD (single
som er tredje generation i den meget anvendte Teaklite arkitektur, som nu for første gang kan understøtte 32-bit data. Enheden har en dobbelt 32x32 bit MAC (multiply accumulate) arkitektur og en 10 trins pipeline. Den kan operere med hastigheder på 380 MHz i 90 nm teknologi og mere end 550 MHz i 65 nm teknologi. Desuden udvider den nye DSP-kerne familiens adresserbare hukommelse til 4 Gbyte for kode og data. Teaklite-III enheden har 16-bit CEVA-Quark instruktionssættet integreret, så kunderne får mulighed for at udvikle komplette applikationer til prisfølsomme markeder. Den nye DSPkerne er kompatibel med tidligere modeller i Teaklite fa m ilien sa mt med Oa k
4
aktuel elektronik nr. 2 · 28. januar 2009