對中國DSP芯片市場的分析及思考 未來定點DSP芯片將有望繼續(xù)擔(dān)任市場主角

• 袁靜美 2023年9月14日 來源：中研網(wǎng) 1400 92
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對中國DSP芯片市場的分析及思考

一、DSP芯片市場分析

多年以來，我國芯片市場一直被國外大企業(yè)主導(dǎo)，隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等信息產(chǎn)業(yè)市場的快速發(fā)展，我國對芯片的需求量不斷攀升，2018年以來，中美貿(mào)易摩擦逐漸升溫，美國對我國實行“芯片禁運”，對我國集成電路行業(yè)發(fā)展帶來沉重打擊，這再一次提醒我們，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的芯片科技迫在眉睫。

DSP芯片，即數(shù)字信號處理器芯片，是一種特殊的微處理器，其應(yīng)用十分廣泛，消費電子、自動化控制、通信、儀器儀表、軍事及航空航天都有它的身影。近年來，隨著通信、計算機(jī)、消費電子等行業(yè)的發(fā)展，對DSP芯片的需求不斷增長。

二、DSP芯片市場變化的方向

DSP技術(shù)的發(fā)展趨勢

(1)向系統(tǒng)集成DSP發(fā)展，在一個芯片上集成DSP芯核、MPU芯核、外圍電路單元、專用處理單元和存儲單元等。

(2)更多的采用具備多通道、超標(biāo)量、多處理、多線程、超長指令字等超級哈佛結(jié)構(gòu)將在未來的DSP內(nèi)核結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位。

(3)可編程的DSP將逐步取代定式的DSP。生產(chǎn)廠商可以在同一個DSP平臺上開發(fā)不同類型的產(chǎn)品用來滿足客戶個性化的需求?？删幊痰腄SP也使得用戶升級系統(tǒng)更加方便。

(4)更好的性能、更快的運算速度是不變的趨勢。

(5)定點DSP將成為主流。浮點DSP的運算精度高、動態(tài)范圍大，但是成本高，功耗高。而定點DSP器件成本低、功耗低、對存儲器的要求也低。目前DSP器件市場80%以上都屬于16位定點可編程DSP器件。

(6)FPGA器件配合傳統(tǒng)的DSP器件可以處理更多的信道，來達(dá)到高速實時處理功能，滿足多媒體、無線通信等領(lǐng)域的需要。

(7)DSP與微處理器(MCU)結(jié)合起來的雙核平臺，由于既能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，又可以提高智能控制，成為DSP技術(shù)發(fā)展的新趨勢。OMAP是這種雙核平臺的典型例子，是由TI公司發(fā)布的。DSP產(chǎn)品在我國擁有廣闊的市場，眾多國內(nèi)外廠商開始在中國布局。DSP芯片的品種和技術(shù)將向著越來越多種類、低功耗、高性能方向發(fā)展。

三、中國DSP芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新思路

隨著數(shù)字化的進(jìn)程快速提高，DSPs技術(shù)的地位不斷突顯，作為數(shù)字化處理的基礎(chǔ)技術(shù)，實時處理數(shù)字信號都是由通用型或?qū)I(yè)性的DSPs來完成的。正是因為DSPs這種強(qiáng)大的實時處理能力，使得DSPs在聲音信號處理、圖像處理、模式識別方面不可或缺。隨著數(shù)字時代的不斷前行，它未來的發(fā)展趨勢可以從以下兩個方面來完善：

(一)與ARM(Advanced RISC Machines)相結(jié)合。ARM架構(gòu)是面向低預(yù)算市場設(shè)計的一款RISC微處理器，以32位單片機(jī)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提供一系列內(nèi)核、體系擴(kuò)展、微處理器以及系統(tǒng)芯片方案，四個功能模塊可供生產(chǎn)廠商根據(jù)不同用戶的要求來配置生產(chǎn)。ARM具有較強(qiáng)的事務(wù)管理功能，在控制方便具有很強(qiáng)的優(yōu)勢，而DSPs具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和很高的運行速度。將兩者結(jié)合起來可以更好的進(jìn)行數(shù)字信號處理，以及實現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。

(二)與FPGA(Field Programmable Gate Array)結(jié)合使用。即與現(xiàn)場可編程門陣列巧妙的結(jié)合起來。FPGA是在PAL、GAL、PLD等可編程器件的基礎(chǔ)發(fā)展起來的，是ASIC(即為專用集成電路)中集成度最高的一種電子設(shè)備。FPGA采用邏輯單元陣列(Logic Cell Array)，包括可配置邏輯模塊(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊(Input Output Block)以及內(nèi)部連線(Interconnect)三部分。通過對FPGA內(nèi)部邏輯模塊、I/O模塊的配置，可以實現(xiàn)不同的邏輯狀態(tài)。同時，F(xiàn)PAG還具有靜態(tài)可重復(fù)編程、動態(tài)在系統(tǒng)重構(gòu)的特性，這使得硬件的功能能夠像軟件一樣通過編程來實現(xiàn)。它與DSP芯片集成，可以在很大程度上提高信號處理的速度，將會使得DSPs在無線通信、多媒體領(lǐng)域有更加廣泛的應(yīng)用。

四、對中國DSP芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考

DSP芯片自誕生以來得到了飛速發(fā)展，一方面得益于集成電路的發(fā)展，另一方面也得益于巨大的市場。在短短數(shù)十年時間里，DSP芯片已在通信、雷達(dá)、圖像、軍事、儀器、自動化、信號處理等眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

實際上，隨著以大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能為代表的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增大，集成電路的需求量在上升，每年從國外進(jìn)口的總額也在不斷攀升。以DSP(數(shù)字信號處理器)芯片為例，其與CPU、GPU、FPGA(并稱為四大戰(zhàn)略型處理器芯片，被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電力電子、工業(yè)控制、智能家居等行業(yè)。但是目前我國DSP芯片的供應(yīng)基本被國外壟斷，國內(nèi)DSP芯片設(shè)計廠商很少，國內(nèi)產(chǎn)商仍需踏實努力。

目前，國內(nèi)DSP芯片市場中呈現(xiàn)出外資企業(yè)和本土企業(yè)并存的競爭格局。國外企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較大、技術(shù)實力和產(chǎn)品配套能力較強(qiáng)，主要品牌有德州儀器(TI)、亞德諾半導(dǎo)體(ADI)等為主。國外DSP芯片企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)時間較早，其產(chǎn)品技術(shù)相對成熟，根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域已開發(fā)出多種系列產(chǎn)品，產(chǎn)品性能更加可靠，在國內(nèi)市場中具有很強(qiáng)的競爭力。

進(jìn)口DSP芯片由于運輸成本、關(guān)稅等原因價格較高，未來的競爭優(yōu)勢或?qū)⒅饾u減弱。而隨著市場競爭層次的逐步提升，具有地域、服務(wù)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈和規(guī)模優(yōu)勢的本土DSP芯片企業(yè)通過不斷加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提升經(jīng)營管理能力，不斷進(jìn)行創(chuàng)新，在市場上的競爭力將會不斷提升。此外，作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，DSP芯片行業(yè)將迎來重大的發(fā)展機(jī)遇。隨著國家對DSP芯片及相關(guān)產(chǎn)業(yè)扶持力度加大，以及國內(nèi)DSP芯片供應(yīng)能力的持續(xù)增強(qiáng)，本土企業(yè)對外資品牌的競爭威脅將逐漸增強(qiáng)，行業(yè)競爭將日趨激烈。

分析認(rèn)為，縮小DSP芯片尺寸一直是 DSP 技術(shù)的發(fā)展趨勢，當(dāng)前使用較多的是基于 RISC 結(jié)構(gòu)，隨著新工藝技術(shù)的引入，越來越多的制造商開始改進(jìn)DSP 芯核，DSP 芯核集成度將會變得越來越高。

此外，目前市場上所銷售的 DSP 器件中，占據(jù)主流產(chǎn)品的依然是16 位的定點可編程 DSP 器件。今后幾年，隨著 DSP 定點運算器件成本的不斷降低，能耗越來越小的優(yōu)勢日漸明顯，未來定點DSP芯片將有望繼續(xù)擔(dān)任市場的主角。

只要各方合力、加強(qiáng)研發(fā)、堅持不懈，相信中國的芯片產(chǎn)業(yè)終將會像中國火熱發(fā)展的航天、核電、高鐵產(chǎn)業(yè)一樣，一步步走到國際化舞臺的更前列，釋放出熠熠光輝。

欲了解更多行業(yè)的未來發(fā)展前景，可以點擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報告《2023-2028年中國DSP芯片行業(yè)發(fā)展前景及投資戰(zhàn)略分析報告》。

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  DSP即數(shù)字信號處理技術(shù)，DSP芯片即指能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號處理技術(shù)的芯片。DSP芯片是一種快速強(qiáng)大的微處理器，獨特之處在于它能即時處理資料。DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門...

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