淺談Hexagon DSP

一、Hexagon DSP簡介

Hexagon DSP是由美國高通公司所研發並推廣的強大的數字信號處理晶元。其大規模運算的能力和其低功耗的特點，使其能夠適用於多種領域的應用，例如智能手機、物聯網、汽車和健身設備等領域。

二、Hexagon DSP的優勢

1、以軟體為中心。Hexagon DSP的編程方式與軟體開發類似，因此易於理解和掌握。而且，能夠在使用前對其進行模擬測試，大大降低了項目開發的實驗成本。

2、低功耗。Hexagon DSP的設計思路與大多數GPUs極為不同。其在設計上充分考慮了節能問題，因此Hexagon DSP在功耗上更低，適用於需要長時間運行的領域。

3、支持多種輸入格式。Hexagon DSP支持多種輸入格式，包括8-bit、16-bit和32-bit，並且可在這些格式之間靈活切換，以適配不同類型的計算任務。

4、高度並行化。Hexagon DSP的架構是高度並行的，其有許多乘法器和加法器，可以在同一時間內處理多個計算任務，從而提高了系統運行效率。

5、支持數字信號處理。Hexagon DSP是數字信號處理的佳選，諸如立體聲音頻、圖像和視頻處理都是其特長之一。

三、Hexagon DSP在實際應用中的例子

下面是一個針對具體應用場景的Hexagon DSP的代碼示例：

#include 

void DSP_add32_c
(
    int * x,            // Input array of length N
    int * y,            // Input array of length N
          
    int * r,            // Output array of length N  
    int   n             // Number of elements of x[], y[], and r[].
)
{
    int i;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        r[i] = x[i] + y[i];
    }
}

void test_DSP_add32
(
    void
)
{
    int x[4] = {1, 2, 3, 4};
    int y[4] = {5, 6, 7, 8};
          
    int r_assembly[4];
    int r_c       [4];
          
    DSP_add32(x, y, r_assembly, 4);
    DSP_add32_c(x, y, r_c,        4);
}

在這個代碼示例中，我們定義了幾個函數。函數`DSP_add32_c()`，它通過簡單的循環來計算兩個整型數列的和。這個函數利用C語言實現，一般而言，使用C語言實現的函數和使用彙編語言實現的函數相比，它的效率要低些。關鍵在於，如果我們在DSP_add32函數的確切實現上增加了一些靈巧的操作，那麼可以讓處理器的效率得到顯著的提高。

四、Hexagon DSP詳細架構以及定位

Hexagon DSP架構的核心思想是讓軟體特別適應於數字信號處理。由於Hexagon以軟體為中心，因此，通過軟體開發者能夠更好地利用其強大而靈活的處理能力。Hexagon DSP的硬體實現劃分為兩部分：

1、Hexagon內核。Hexagon內核是Hexagon架構的主要處理單元，負責指令和數值處理、流處理、控制，以及與其他處理單元的交互。其支持多項並發功能，包括數據和指令流，可通過多種方式開發和優化應用程序。

2、DSP功能單元。DSP功能單元是Hexagon架構的主要加速器，可有效加速許多信號處理演算法。其中包括DSP基本操作，如FFT和向量操作，以及通用的多媒體操作，如圖像、視頻和音頻編解碼。同時，該單元還包括一些特殊功能，如信號增強器和語音採樣器。

Hexagon DSP定位：Hexagon DSP是一種強大的數字信號處理晶元，其優勢在於其支持多種輸入格式、低功耗、高度並行、數字信號處理、針對具體應用場景的優化和支持多種並發功能。由於支持以軟體為中心的編程方式，因此能夠大大降低項目開發的實驗成本。由於Hexagon DSP的設計思路與大多數GPUs極為不同，在節能上表現更優，適用於需要長時間運行的領域。