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信号处理的未来25年(转载)
moran | 2008-08-07 16:48:09    阅读:1168   发布文章

25年前,世界第一款商用DSP(数字信号处理器)诞生了。第一种DSP是基于3mm技术平台的,而现今技术已经远远深入到GHz的空间,达到90、65nm平台。在历史的浮光掠影中,带来了两次浪潮:通信的数字化,娱乐的数字化和便携化。我们发现了全新的市场,其发展动力不是来自于更高的性能—现在性能对许多应用来说已经足够好了,也不是因为我们显著地降低了成本—成本已经够可以了,而是对超低功耗产品的需求。

让我们预见一下今天尚未看到、或是未来将延续下去的一些东西。

·汽车电子   我们利用处理技术来完成停车辅助、行人检测,人们也使用夜视装置来改善夜间的观察力,还有车道偏离检测、自适应巡航控制、盲点检测、瞌睡检测等。可以说,我们正在慢慢地替换汽车中的薄弱链环—驾驶员。无需10或15年,汽车自己会开到我们想去的地方。

·医疗保健   可以向眼部植入足够好的技术,让因视网膜病变而失明的盲人复明,方法是借助摄像机,信号处理器以及与眼底的神经相连的电极来传递视觉信号。人们在研制大脑控制设备行动的工具,可帮助坐轮椅的人移动。一家公司推出的减肥方法是:向胃里植入东西,无论你是否吃了食物,这个东西可以告诉你的大脑,你已经吃饱了。植入产品必须功耗超低,不必时常取出更换电池。

·安全性   我更愿意将其称为安全与隐私。我们将应对这样的情形:分别查看数百个屏幕,并试图找出入侵者;我们将设法将其简化到无需人员去盯着屏幕,系统自动完成。当有人出现在限制区时,报警灯会亮,智能摄像机显示所进入的区域,而不仅仅是有人进入这一事实。某天我们的家庭也会具有这种能力。

·永动装置   在向绿色环保方向进步的过程中,我们还开始收集自然界的能量,风能、太阳能、潮汐能……能量的收集应该从何入手?我们盼望可以制造出自己携带能源的永动装置(perpetual devices)。环境中处处存在太阳能、热能和振动能。我们也已经找到某种电池或储能的机理,而超低功耗装置、数字电路、模拟电路、RF电路、传感器也已经出现。因此这些装置所需的极低能量可以从环境中获取。

以振动能量为例,利用压电、电容或电感器件,可以开发出100mW/cm3的功率密度。那么,如果我能提供功耗低至1mW /MIPS的信号处理器件,情况又当如何?于是,我的芯片必须维持100MIPS的性能和100mW的功耗。

·三维封装  向第三维进军后,我们在封装技术方面开始考虑如何将多个电路堆叠起来,在同一个封装中集成多样化的芯片。随着技术被推向65、45nm平台,人们发现实现模拟电路越来越困难,而采用这些器件后,可以实现品质更好的模拟电路。不妨设想,我可以放入模拟、数字、RF电路、能源、储能器……所有的这些部件可以叠放起来,集成到同一个系统中。因此展望未来,就会发现同一个问题有三个解决方案:把全部装置都放在一个电路板上,把全部装置放在同一个封装中,或者集成到一块芯片上。

随着技术的发展,系统越来越集成化。我们将具有全新的能力,新的维度。依靠这些能力,我们将向着未来不断发展!

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