中国DSP芯片行业发展趋势分析 可编程DSP芯片将是未来主导产品

中国DSP芯片行业发展趋势分析

DSP芯片应用场景：

1、数字通讯

图像及语音信号产生的信息量巨大，而随着无线通讯网络的发展，数据传输量日益增大，使用CPU处理数据不能满足需求，需要使用专门的数字信号处理器即DSP，才能实现快速编解码。

2、视频监控及视频电视

现在视频监控及电视分布越来越广泛、清晰度日益增高，产生的数据量日益增大，需要对获取的信息量进行快速分析和处理。

3、机器控制、无人驾驶及无人机

面向数字控制、运动控制领域是DSP芯片一个重要领域，如磁盘驱动控制、引擎控制、马达控制、电力系统控制、数控机床控制、打印机喷绘机控制。工业机器人在工作中需要处理大量的数据，随着工业机器人的应用日益广泛和普及，DSP芯片在这方面的应用越来越多，重要性和经济性都会得到体现。

4、仪器仪表

现在的仪器仪表越来越智能，处理精度和速度要求越来越高，需要处理的数据也越来越大，因此高精度仪器仪表是DSP芯片的一个重要应用场景。

5、医疗生物领域

DSP芯片是一种特殊优化的数字信号芯片，能够实现实时数据采集和同步数据分析，非常符合医疗领域的特点，如心电采集，超声设备领域、X光及CT设备数据处理，由于其并行处理数据的特点，在神经科学领域也将大有可为。

6、军事国防领域

由于战场雷达信号、红外信号、视频、图像及语音数据多种数据需要处理、加密抗干扰互相通讯等多种需求，数据处理量巨大，需要组建高速动态专设网络平台，如美军用现用LINK数据链及最新型的TTNT技术，高性能专用DSP芯片必不可少。

国内外DSP芯片市场：

目前，DSP芯片制造商主要有3家：德州仪器、ADI和摩托罗拉公司，其中TI公司独占鳌头，占据绝大部分的国际市场份额，ADI和摩托罗拉公司也有一定市场。

德州仪器公司是DSP业界公认的龙头老大，公司在1982年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010，由于TMS320系列DSP芯片具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点，所以逐渐成为目前最有影响、最为成功的DSP系列处理器。

TI公司的DSP产品主要应用范围在机器视觉、航空电子和国防、尺寸、重量和功耗(SWAP)、音频、视频编码/解码与生物识别领域。

ADI产品主要包括ADSP-21xx、SigmaDSP音频处理器、电视用SigmaDSP处理器、通用DSP产品Blackfin，以及SHARC系列浮点DSP。目前，ADI公司有六款主打产品，分别应用在语音处理、图像处理、过程控制、测控与测量等领域。

摩托罗拉公司也是全球较大的DSP芯片生产商，其产品包括定点的和浮点的，专用的和通用的，16位和24位以及32位。DSP芯片主要应用于语音处理、通信、数字相机、多媒体、控制等领域。主打产品有DSP56000系列、DSP56800系列、DSP56800E系列、MSC8100系列、DSP56300系列等。

国内对DSP方面的研究起步较晚，但是发展较快。中电科14所承担起研发DSP芯片的任务。10年磨一剑，14所跟龙芯公司、清华大学合作开发国产DSP芯片华睿1号在2012年通过核高基专项组验收。

中国电科14所及子公司北京国睿中数科技股份有限公司、清华大学、龙芯中科联合在2009年8月完成“华睿1号”芯片的系统设计，2009年12月完成芯片的物理设计，2010年1月进行芯片流片，2010年6月完成芯片的封装及成测，于2010年12月正式发布。在研发过程中，选择了基于龙芯3号通用处理器的架构，结合实际应用提取和增加了一些专用指令和运算单元的方式开发华睿1号DSP芯片。

“华睿1号”是国内首款具有国际先进水平的高端DSP，芯片集成了4个高性能DSP处理器核，支持32/64位浮点运算和8/16/32/64位定点运算，具有4MB分布式共享二级Cache，以及2个64位带ECC的DDR2/3内存控制器，采用65nmCMOS工艺，工作主频为550MHz，处理能力32GFMACS，功耗为10W采用了先进的65nmCMO工艺和多核架构实现，并创新性地融合了DSP和CPU设计技术，填补了我国多核DSP领域的空白。

“华睿2号”是国家“十二五”核高基重大专项高端芯片项目，“华睿2号”是在实现华睿1号基本功能的前提下，进一步改进了专用指令和向量运算单元，同时加入了可重构的运算核，更高效地面向专用领域的计算，在通用的基础上更偏向专通结合。“华睿2号”DSP的处理能力达每秒四千亿次运算水平。华睿2号DSP为八核异构架构，采用了超标量结构、SIMD向量处理、可重构加速处理等技术。

下一步，中国电科十四所计划将在“华睿3号”上采用更为先进的制造工艺，进一步提高主频，目前规划是2G以上，以提高通用性能。在专用性能方面采用流处理器方式，提高专用计算的性能，同时降低功耗。

DSP芯片在民用信息领域市场空间巨大。DSP芯片支持通信、计算机和消费类电子产品的数字化融合。

目前，进芯电子已具备年产DSP芯片500万颗以上的能力，成为华为、美的、格力、华中数控、广州数控、长城电源等行业标杆企业的战略合作伙伴。

湖南进芯电子科技有限公司是专业从事数字信号处理器芯片(DSP)及嵌入式解决方案研发的集成电路设计企业。公司已成功研制并量产出了以ADP32、AVP32、ADP16为代表的32位定点运算、32位浮点运算及16位定点运算数字信号处理器产品系列。

DSP 技术发展趋势：

1、数字信号处理器的内核结构进一步改善，多通道结构和单指令多重数据(SIMD)特大指令字组(LIM将在新的高性能处理器中将占主导地位，如AnalogDevices的ADSP2116x。

2、DSP和微处理器的融合。微处理器是低成本的，主要执行智能定向控制任务的通用处理器能很好执行智能控制任务，但是数字信号处理功能很差。而DSP的功能正好与之相反。在许多应用中均需要同时具有智能控制和数字信号处理两种功能，如数字蜂窝电话就需要监测和声音处理功能。

3、DSP和高档CPU的融合。大多数高档GPP如Pentium和Powerpc都是SIMI指令组的超标量结构，速度很快。

4、DSP和SO的融合。SOC(System-On-Chip)是指把一个系统集成在一块芯片上，这个系统包括DSP和系统接口软件等。

5、DSP芯核集成度越来越高。缩小DSP芯片尺寸一直是DSP技术的发展趋势，当前使用较多的是基于RISC结构，随着新工艺技术的引入，越来越多的制造商开始改进DSP芯核，并且把多个DSP芯核、MPU芯核以及外围的电路单元集成在一个芯片上，实现了DSP系统级的集成电路。

6、可编程DSP芯片将是未来主导产品。随着个性化发展的需要，DSP的可编程化为生产厂商提供了更多灵活性，满足厂家在同一个DSP芯片上开发出更多不同型号特征的系列产品，也使得广大用户对于DSP的升级换代。

7、定点DSP占据主流。目前，市场上所销售的DSP器件中，占据主流产品的依然是16位的定点可编程DSP器件，随着DSP定点运算器件成本的不断低，能耗越来越小的优势日渐明显，未来定点DSP芯片仍将是市场的主角。

欲了解更多行业的未来发展前景，可以点击查看中研普华产业院研究报告《2023-2028年中国DSP芯片行业发展前景及投资战略分析报告》。