對于堅固耐用的 DSP ［數字信號處理］ 處理器卡，在處理器性能、內存帶寬、I/O 帶寬和加固性之間取得平衡非常重要。任何這些屬性的缺陷都會限制可實現的性能。由于 3U OpenVPX 板上可用的空間有限，設計人員和用戶必須在最大化和/或最小化尺寸方面做出權衡。

DSP算法的處理要求因情況而異，但一般來說，給定卡的SWaP ［尺寸、重量和功耗］應在其典型操作約束內最大化。多余的能力只是坐在那里不會給用戶帶來任何東西。您不會將 BOSS 302 發動機放在福特平托中！同樣，處理器的性能必須與其所處的環境和它可以支持的 I/O 帶寬相平衡。

DSP 系統設計人員必須確定其應用需要多少處理器性能：多線程性能還是單線程性能更重要？需要多少GFLOPS或MIPS？處理器需要多少內存帶寬？內存帶寬還是內存容量更重要？需要多少 I/O 帶寬？

在評估DSP應用時，必須考慮處理部分以及攝取或生成的數據量。內存帶寬要求可能因應用程序而異，當數據塊無法在內部緩存中完全處理時，內存帶寬要求變得至關重要。英特爾服務器級產品具有兩個以上的內存插槽，以支持更高的內核數量;英特爾通過 Ice Lake D 處理器將同樣的功能帶到了嵌入式世界，以確保內存帶寬可用于支持以更高數據速率運行的多個內核。額外的內存組可以提供 50% 到 100% 的內存帶寬，這是充分利用處理器內核的關鍵。

理想情況下，系統工程師將在選擇 DSP 模塊之前執行基于模型的系統工程 （MBSE） 建模。這為他們提供了DSP引擎運行特定ISR/EW（情報、監視、偵察/電子戰）應用程序所需的參數和特性的準確知識。隨著MBSE方法變得越來越普遍，系統工程師在選擇模塊之前的復雜性只會增加。

如今，集成度更高、功能更強大的處理器帶來了相應的散熱。為最大處理能力付出的代價通常比系統所能管理的熱量更多，導致投資浪費，因為設備無法在堅固耐用的應用中滿負荷運行。與其自動追求最大的GFLOPS和MIPS馬力，不如調整DSP模塊決策的大小。設計人員應評估器件的性能對于其應用是否過分，是否有足夠的優化內存和 I/O 帶寬來支持他們所支付的性能，以及是否有辦法將模塊冷卻到所需的性能水平。否則，處理器可能會節流（降低其時鐘速度）并提供比紙上預期的低得多的性能。

旨在平衡系統工程師必須考慮的變量范圍的DSP模塊的一個示例是Curtiss-Wright的CHAMP-XD3，它使用英特爾Ice Lake D處理器的10核版本。（圖 1。3U OpenVPX 模塊符合 SOSA 技術標準 1.0，旨在支持處理器在其目標溫度范圍內接近最大利用率。它經過優化，可充分利用 Ice Lake D 處理器內置的豐富處理和 I/O 功能。例如，處理器支持最大數量的內存組，提供的帶寬比前幾代產品多 50% 以上。該板支持 SOSA 有效負載配置文件，該配置文件具有 40 GbE 數據平面和多達 16 個 PCIe 通道，用于到 FPGA 和 GPGPU 卡的超寬數據路徑。雖然存在該處理器的高端版本，最高功率為 115 W，但在典型的堅固防御環境中使用該設備可能會導致最小的額外性能提升（如果有的話），因為會發生強烈的限制。

為應用選擇合適的 DSP 引擎并不像在 3U OpenVPX 外形上設計性能最高的處理器那么簡單。最高端處理器的散熱挑戰和功耗要求可能使應用難以充分利用更高內核但更熱的設備可以提供的額外性能水平。此外，必須存在 I/O 和內存帶寬，以保持處理器引擎的良好供給。

審核編輯：郭婷