DSPkärnor

DSP-kärnor är specialiserade centralenheter som är optimerade för digital signalbehandling i realtid. De används i inbyggda system där snabb genomströmning och deterministisk latens krävs, till exempel inom ljud, kommunikation och sensordata. En typisk DSP-kärna har kraftfulla MAC-enheter, stöd för fasta eller flyttal och en pipeline som ger hög beräkningshastighet; ofta ingår även SIMD- eller VLIW-liknande tekniker för att bearbeta flera datapunkter samtidigt.

Arkitekturen varierar: vissa kärnor är fasta i punkt för energieffektivitet och konsekvent prestanda, medan andra stöder flyttal. Harvard-arkitektur med separata instruktions- och dataflöden är vanligt, men vissa implementeringar följer en modifierad Von Neumann-design. Cirkelbuffertar och inbyggda DMA-motorer stödjer kontinuerlig dataström.

Användning och integration sker ofta som egna ASIC- eller FPGA-kärnor eller som del av ett System-on-Chip (SoC) tillsammans med vanliga CPU-kärnor. De används inom audio- och röstbehandling, radiokommunikation, bildbehandling samt radar och sensorfusion där realtidsprestanda är avgörande. Utveckling sker i C/C++, assembly och med optimerade DSP-bibliotek och intrinsics.

Prestanda mäts i antal MAC-per-cykel, genomströmning i GFLOPs eller prover per sekund, samt energiförbrukning per operation. Valet av DSP-kärna påverkas av krav på area, effekt och realtid. Framtiden kännetecknas av fler integrerade lösningar i SoC och ökat samarbete med AI-/ML-acceleratorer medan kärnan fortsätter att fokusera på konsekvent signalbearbetning.