DSP / Digital Signal Processor

Apa itu DSP?

DSP (Digital Signal Processor) adalah suatu chip mikroprosesor khusus dengan arsitektur yang dioptimalkan untuk kebutuhan operasional pemrosesan sinyal digital.

Pemrosesan sinyal digital meliputi analisa dan modifikasi suatu sinyal untuk mengoptimasi atau meningkatkan efisiensinya.

Proses ini meliputi menggunakan berbagai algoritma matematis dan komputasional pada sinyal analog dan digital untuk menghasilkan sinyal dengan kualitas yang lebih tinggi daripada aslinya.

DSP merupakan prosesor yang dikhususkan untuk sinyal digital yang melibatkan perhitungan angka seperti audio.

Prosesor ini dirancang untuk menjalankan fungsi matematis seperti “penambahan”, “pengurangan”, “penggandaan” dan “pembagian” dengan kecepatan tinggi.

DSP digunakan dalam headphone, smartphone, smart speaker, televisi dengan definisi tinggi, dan berbagai perangkat lain.

Chip DSP tersedia dalam berbagai ukuran, harga, dan tingkat performa, mulai dari chip kecil berdaya rendah untuk smart speaker hingga chip untuk peralatan studio profesional.

Cara Kerja DSP

DSP bekerja dengan menggunakan sinyal nyata seperti audio, suara, suhu, dan video, mengubah menjadi sinyal digital kemudian memanipulasi secara matematis.

Suatu chip DSP menjalankan sejumlah fungsi matematis yang berbeda dengan sangat cepat, seperti menambahkan, mengurangi, menggandakan, dan membagi.

DSP mengubah sinyal analog menjadi sinyal dengan format digital berupa bilangan biner (1 dan 0) menggunakan komponen ADC (Analog to Digital Converter).

Selanjutnya, DSP mengambil alih dengan menangkap informasi yang telah menjadi sinyal digital dan memprosesnya.

Kemudian informasi digital tersebut akan digunakan kembali untuk digunakan dalam bentuk sinyal analog.

Hasil output dari DSP diubah kembali ke bentuk analog oleh DAC (Digital Analog Converter).

Proses ini berlangsung dengan cepat dan berulang pada serangkaian sample data.

Komponen DSP

DSP tersusun atas komponen utama, meliputi:

• Memori program: digunakan untuk menyimpan program untuk memproses data
• Memori data: digunakan untuk menyimpan data yang akan diproses
• Compute engine: menjalankan operasi matematis, mengakses data dari memori data dan program dari memori program.
• Input/Output: memiliki fungsi berbeda untuk berhubungan dengan lingkungan eksternal

Jenis-Jenis DSP

DSP Fixed Point

Dalam DSP fixed point, setiap angka dapat dispesifikkan melalui ukuran minimal 16 bit, meskipun panjang yang berbeda dapat digunakan.

Fixed points berarti bahwa posisi poin fraksi dapat diasumsikan sebagai tetap dan identik untuk operand sekaligus hasil operasi.

DSP jenis ini digunakan pada berbagai aplikasi embedded fleksibel karena menggunakan daya yang rendah dan lebih murah.

DSP Floating Point

DSP floating point terutama menggunakan minimal 32 bit untuk menyimpan setiap nilai.

Ciri khas DSP ini yaitu bahwa nomor penting tidak memiliki jarak yang sama.

Dibandingkan dengan DSP fixed-point, program-program pada DSP floating point bersifat sederhana, namun biasanya sangat mahal dan memerlukan daya yang lebih tinggi.

Keunggulan dan Kekurangan DSP

Keunggulan DSP

• Kebisingan secara umum lebih rendah
• Kemungkinan deteksi dan koreksi error
• Penyimpanan data sederhana
• SInyal digital yang mudah untuk dienkripsikan
• Memungkinkan transmisi lebih banyak data
• Sistem DSP bekerja melalui rentang frekuensi yang lebih luas
• DSP lebih ringan dan kompal
• Sistem DSP dapat di-upgrade karena dikendalikan oleh software

Kekurangan DSP

• Komunikasi digital memerlukan bandwidth tinggi untuk mengirimkan data dibandingkan dengan analog
• Kebanyakan DSP memiliki harga mahal
• Kompleksitas sistem DSP akan meningkat akibat penggunaan komponen tambahan
• DSP menggunakan sejumlah transistor yang mengkonsumsi lebih banyak daya dibandingkan prosesor sinyal analog
• Diperlukan teknisi dengan keterampilan tinggi untuk memprogram perangkat karena setiap DSP memiliki arsitektur hardware dan instruksi software yang berbeda

Kutip Istilah Ini