L' électron en mouvement
Une Introduction aux DSP
Plus que pour un microprocesseur classique, les performances d’un DSP conditionnent son domaine d’application.
La plupart des DSP sont particulièrement destinés à des applications « temps réel » et spécialisées, c’est à dire des applications oùle temps de traitement est bien sûr primordial, mais où la diversité des événements à traiter n’est pas notablement importante. De ce point de vue, l’approche DSP s’apparente plus à une étude « électronique » visant à réaliser une ou des fonctions de traitements de signal, que d’une approche informatique temps réel et/ou multitâche traditionnelle.
Comme mentionné au paragraphe 2.1, il existe cependant des applications ou le DSP assure à la fois des fonctions de traitements numériques du signal et les fonctions générales d’un microprocesseur au coeur d’un système informatique classique.
Dans tous les cas, les performances du DSP sont critiques. Le concepteur d’un système à base de DSP doit évaluer d’une part la « puissance » nécessaire pour réaliser les traitements numériques voulus, et d’autre part les performances des DSP disponibles pour réaliser son application.
3.1. Mesure de vitesse de calcul pure
La méthode classique pour évaluer les performances d’un DSP est de se baser sur sa vitesse d’exécution. Encore faut-il trouver une bonne définition de ce qu’est la vitesse d’exécution, ce qui n’est pas forcément simple.
Cette méthode de base consiste donc à compter le nombre d’instructions effectuées par seconde. Un obstacle apparaît alors, car une instruction ne signifie pas forcément la même chose d’une famille de DSP à l’autre. Le tableau de la figure 7 (source [3] page 210) résume les principales définitions en usage.
Acronyme
Anglais |
Définition |
MFLOPS |
Million Floating-Point Operations Per Second. Mesure le nombre d’opérations à virgule flottante (multiplications, additions, soustractions, etc.) que le DSP à virgule flottante peut réaliser en une seconde. |
MOPS |
Million Operations Per Second. Mesure le nombre total d’opérations que le DSP peut effectuer en une seconde. Par opérations, il faut comprendre non seulement le traitement des données, mais également les accès DMA, les transferts de données, les opérations d’E/S, etc. Cette définition mesure donc les performances globales d’un d’un DSP plutôt que ses seules capacités de calcul. |
MIPS |
Million Instructions Per Second. Mesure le nombre de codes machines (instructions) que le DSP peut effectuer en une seconde. Bien que cette mesure s’applique à tous les types de DSP, le MFLOPS est préféré dans le cas d’un DSP à virgule flottante. |
MBPS |
Mega-Bytes Per Second. Mesure la largeur de bande d’un bus particulier ou d’un dispositif d’E/S, c’est à dire son taux de transfert. |
Fig. 7 : Définitions des unités les plus courantes de mesures des performances des DSP.
Une autre méthode consiste à définir une fois pour
toute
une opération de référence comme étant un
MAC,
puisqu’il s’agit d’une fonction commune à tous
les
DSP. Il ne reste plus qu’à compter le nombre de MAC par
seconde.
Cependant cette définition n’apporte pas beaucoup d’informations sur les performances des DSP modernes. En effet, un MAC est exécuté en un seul cycle. Sachant que sur les DSP récents la plupart des instructions sont également exécutées en un cycle, cela revient donc à mesurer les MIPS du DSP. Il faut également tenir compte du fait que certains DSP en font plus dans un seul MAC (nombre, format et taille des opérandes traités) que d’autres.
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