30多年前,BBC成就了ARM,这次它又出手了!

作者:电子创新网张国斌
1978年3月,ARM公司的联合创始人Hauser和Sinclair公司的工程师Chris Curry一起,创办了CPU公司(Cambridge Processing Unit)(这名字真牛! )。随着当时计算机市场走热,在1979年12月,2人和Andy Hopper一起创立了Acorn公司。CPU公司变成了一个开发和控股公司,而Acorn公司不久后就开始贩卖家用电脑Atom,这比苹果电脑也晚不了一点,比IBM的PC要早。

“30多年前,BBC成就了ARM,这次它又出手了!”

不过起初的电脑卖的并不理想,这时候,一个“贵人”出现了,她就是大名鼎鼎的BBC公司,BBC的纪录片我们都看过,拍的相当有水准,1982年,《强大的微处理》纪录片由BBC在英国播出后,产生了巨大的轰动效应。这部纪录片向英国观众介绍了电脑时代即将全面来临,在观众的鼓励下,BBC决定向电脑爱好者出售一款价格合理的英国产设备。

而BBC的合作对象就是剑桥的Acorn Computer公司,他们获得了生产BBC Micro电脑的合同。当时Andy Hopper只是把Acorn预计销售的目标定到1.2万台!但是实际效果惊人!他们经常卖出了150万台!1983年,Acorn公司取得了盈利860万英镑的好成绩。BBC Micro在1984年还获得了女王技术奖。

这算不算是最早的广播直销模式啊,总之,BBC帮助Acorn公司赢得了第一桶金,到1983年,公司已经发展到400多人规模!他们认为将来产业需要性能更好的处理器,于是,决定开发当时不被看好的RISC结构处理器(这是MIPS公司创始人研发的,详见 30 年后,MIPS架构再次发力高校了!)。

其实另个原因是资源不丰富没有能力开发CISC结构处理器,而不得不选择开发晶体管数较少的RISC处理器。这 样,1985年,Acorn公司的最初的RISC处理器ARM1诞生了(Acorn RISC Machine 1)。第二年,改良版的ARM2也出来了。这是集成了3万个晶体管的32位数据线的工作时钟8兆的,当时极为先进的处理器。由美国的VLSI公司制造。当时使用了最先进的3微米的公司制程。之后的故事大家都很清楚了这里不讲了,今天就讲讲BBC的故事。

35年后,BBC又做了一件事情。

2015年11月20日凌晨4点15分,BBC更新了它的丽音广播系统,3500万英国人并没有意识这个更新。也许很多人根本就不知道这个事情。

丽音是NICAM的音译,即Near Instantaneous Companded Audio Multiplex,意谓「接近即时的缩扩音频多路广播」。「缩扩」(Companded)指「压缩、扩大」。「接近即时」是因为缩扩过程需要约千分一秒的时间。丽音使用数码技术,把电视台发送的两条音频讯号数码化后进行压缩,传送后再在接收机里扩大还原。数码化使用的是14位元 PCM,32千赫采样。这种广播法可以播出优质立体声,或作双声道广播,让观众任意选择所需要的声道。

丽音技术于80年代由英国广播公司(BBC)发展,并於1991年於英国正式推出,用作BBC电视频道的声道播送方法。该技术亦于法国、丹麦、香港、新西兰等地采用。其他地方的电视台,则利用如FM电台一样的「模拟立体声」(analog stereo)技术播放声道。

国际上丽音制式有20多种,我国采用NICAM,D丽音制式。在保留原有模拟调频伴音副载频的基础上增设第二副载频7.28MHz,采用准瞬时压扩编码技术。目前我国中央电视台第一、二套节目卫星传输系统中,用NICAM-728方式插入了中央一、中央二和中央三立体声三套中央人民广播电台节目。BBC旧 的丽音设备已经使用了多年,已经年久失修而且备用电路板已经不多,所以需要更新新的设备。

同时由于数字高清广播的兴起,新的设备必须做很多数字音频处理,例如6声道音频编码、CRC插入和校验、解码以及数据分离等等。此外它还要完成丽音测试波形发生器的功能,因此,BBC的工程师选择了基于赛灵思Zynq的主板,只用一块板子就解决了上述需求。
这是新旧设备的对比(上面是旧设备,下面是基于Zynq的开发板)

“30多年前,BBC成就了ARM,这次它又出手了!”

“30多年前,BBC成就了ARM,这次它又出手了!”

2011年,赛灵思推出了Zynq-7000 可扩展处理平台(EPP)将双 ARM Cortex-A9 MPCore 处理器嵌入到FPGA中,提供了灵活性、可配置性和性能的完美组合。采用 28 nm制造工艺, Zynq-7000嵌入式处理平台系列的每款产品均采用带有NEON及双精度浮点引擎的双核 ARM Cortex-A9 MPCore 处理系统,该系统通过硬连线完成了包括L1,L2 缓存、存储器控制器以及常用外设在内的全面集成。。尽管 FPGA 厂商此前已推出过带硬核或软核处理器的器件,但 Zynq-7000 EPP 的独特之处在于它由ARM处理器系统而非可编程逻辑元件来进行控制。也就是说,处理系统能够在开机时引导(在 FPGA 逻辑之前)并运行各个独立于可编程逻辑之外的操作系统。这样设计人员就可对处理系统进行编程,根据需要来配置可编程逻辑。

利用这种方法,软件编程模式将与全功能标准 ARM 处理器片上系统(SoC)毫无二致。过去设计师需要对 FPGA 逻辑进行编程以运行片上处理器。那就意味着如果想要使用器件,必须得是 FPGA 设计师。但现在使用 Zynq-7000 EPP,则完全不必担心这一问题。

2015年7月,赛灵思基于台积电16nm (FinFET+)工艺的All Programmable MPSoC出货,性能比 Zynq-7000更有大幅度提升,MPSoC有四个64位ARMR Cortex-A53应用处理器、一个双核32位ARMR Cortex-R5实时处理器以及一个ARM Mali-400图型处理器,瞄准先进驾驶辅助系统(ADAS)及自动驾驶、工业物联网(I-IoT)和5G无线通讯系统等嵌入式视觉应用。

“30多年前,BBC成就了ARM,这次它又出手了!”

BBC的新丽音设备自去年11月20日新设备启用后一直工作稳定,35年前,BBC帮了ARM一把,35年后,BBC是否又会帮助赛灵思扬名?我们拭目以待。

(部分资料来源于互联网)

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