对中国DSP芯片市场的分析及思考 未来定点DSP芯片将有望继续担任市场主角

对中国DSP芯片市场的分析及思考

一、DSP芯片市场分析

多年以来，我国芯片市场一直被国外大企业主导，随着大数据、云计算、物联网和人工智能等信息产业市场的快速发展，我国对芯片的需求量不断攀升，2018年以来，中美贸易摩擦逐渐升温，美国对我国实行“芯片禁运”，对我国集成电路行业发展带来沉重打击，这再一次提醒我们，发展具有自主知识产权的芯片科技迫在眉睫。

DSP芯片，即数字信号处理器芯片，是一种特殊的微处理器，其应用十分广泛，消费电子、自动化控制、通信、仪器仪表、军事及航空航天都有它的身影。近年来，随着通信、计算机、消费电子等行业的发展，对DSP芯片的需求不断增长。

二、DSP芯片市场变化的方向

DSP技术的发展趋势

(1)向系统集成DSP发展，在一个芯片上集成DSP芯核、MPU芯核、外围电路单元、专用处理单元和存储单元等。

(2)更多的采用具备多通道、超标量、多处理、多线程、超长指令字等超级哈佛结构将在未来的DSP内核结构中占据主导地位。

(3)可编程的DSP将逐步取代定式的DSP。生产厂商可以在同一个DSP平台上开发不同类型的产品用来满足客户个性化的需求。可编程的DSP也使得用户升级系统更加方便。

(4)更好的性能、更快的运算速度是不变的趋势。

(5)定点DSP将成为主流。浮点DSP的运算精度高、动态范围大，但是成本高，功耗高。而定点DSP器件成本低、功耗低、对存储器的要求也低。目前DSP器件市场80%以上都属于16位定点可编程DSP器件。

(6)FPGA器件配合传统的DSP器件可以处理更多的信道，来达到高速实时处理功能，满足多媒体、无线通信等领域的需要。

(7)DSP与微处理器(MCU)结合起来的双核平台，由于既能进行数据处理，又可以提高智能控制，成为DSP技术发展的新趋势。OMAP是这种双核平台的典型例子，是由TI公司发布的。DSP产品在我国拥有广阔的市场，众多国内外厂商开始在中国布局。DSP芯片的品种和技术将向着越来越多种类、低功耗、高性能方向发展。

三、中国DSP芯片产业发展的新思路

随着数字化的进程快速提高，DSPs技术的地位不断突显，作为数字化处理的基础技术，实时处理数字信号都是由通用型或专业性的DSPs来完成的。正是因为DSPs这种强大的实时处理能力，使得DSPs在声音信号处理、图像处理、模式识别方面不可或缺。随着数字时代的不断前行，它未来的发展趋势可以从以下两个方面来完善：

(一)与ARM(Advanced RISC Machines)相结合。ARM架构是面向低预算市场设计的一款RISC微处理器，以32位单片机的行业标准，提供一系列内核、体系扩展、微处理器以及系统芯片方案，四个功能模块可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产。ARM具有较强的事务管理功能，在控制方便具有很强的优势，而DSPs具有强大的数据处理能力和很高的运行速度。将两者结合起来可以更好的进行数字信号处理，以及实现相应的控制功能。

(二)与FPGA(Field Programmable Gate Array)结合使用。即与现场可编程门阵列巧妙的结合起来。FPGA是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础发展起来的，是ASIC(即为专用集成电路)中集成度最高的一种电子设备。FPGA采用逻辑单元阵列(Logic Cell Array)，包括可配置逻辑模块(Configurable Logic Block)、输出输入模块(Input Output Block)以及内部连线(Interconnect)三部分。通过对FPGA内部逻辑模块、I/O模块的配置，可以实现不同的逻辑状态。同时，FPAG还具有静态可重复编程、动态在系统重构的特性，这使得硬件的功能能够像软件一样通过编程来实现。它与DSP芯片集成，可以在很大程度上提高信号处理的速度，将会使得DSPs在无线通信、多媒体领域有更加广泛的应用。

四、对中国DSP芯片产业发展的思考

DSP芯片自诞生以来得到了飞速发展，一方面得益于集成电路的发展，另一方面也得益于巨大的市场。在短短数十年时间里，DSP芯片已在通信、雷达、图像、军事、仪器、自动化、信号处理等众多领域得到广泛的应用。

实际上，随着以大数据、云计算、物联网、人工智能为代表的信息技术产业规模不断增大，集成电路的需求量在上升，每年从国外进口的总额也在不断攀升。以DSP(数字信号处理器)芯片为例，其与CPU、GPU、FPGA(并称为四大战略型处理器芯片，被广泛应用于网络设备、电力电子、工业控制、智能家居等行业。但是目前我国DSP芯片的供应基本被国外垄断，国内DSP芯片设计厂商很少，国内产商仍需踏实努力。

目前，国内DSP芯片市场中呈现出外资企业和本土企业并存的竞争格局。国外企业生产规模较大、技术实力和产品配套能力较强，主要品牌有德州仪器(TI)、亚德诺半导体(ADI)等为主。国外DSP芯片企业产品研发时间较早，其产品技术相对成熟，根据不同应用领域已开发出多种系列产品，产品性能更加可靠，在国内市场中具有很强的竞争力。

进口DSP芯片由于运输成本、关税等原因价格较高，未来的竞争优势或将逐渐减弱。而随着市场竞争层次的逐步提升，具有地域、服务、技术、产业链和规模优势的本土DSP芯片企业通过不断加强技术研发和改进生产工艺，提升经营管理能力，不断进行创新，在市场上的竞争力将会不断提升。此外，作为国家战略性新兴产业，DSP芯片行业将迎来重大的发展机遇。随着国家对DSP芯片及相关产业扶持力度加大，以及国内DSP芯片供应能力的持续增强，本土企业对外资品牌的竞争威胁将逐渐增强，行业竞争将日趋激烈。

分析认为，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，DSP 芯核集成度将会变得越来越高。

此外，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。今后几年，随着 DSP 定点运算器件成本的不断降低，能耗越来越小的优势日渐明显，未来定点DSP芯片将有望继续担任市场的主角。

只要各方合力、加强研发、坚持不懈，相信中国的芯片产业终将会像中国火热发展的航天、核电、高铁产业一样，一步步走到国际化舞台的更前列，释放出熠熠光辉。

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》。