對(duì)中國(guó)DSP芯片市場(chǎng)的分析及思考 未來(lái)定點(diǎn)DSP芯片將有望繼續(xù)擔(dān)任市場(chǎng)主角

• 袁靜美 2023年9月14日 來(lái)源：中研網(wǎng) 1400 92
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對(duì)中國(guó)DSP芯片市場(chǎng)的分析及思考

一、DSP芯片市場(chǎng)分析

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

DSP芯片，即數(shù)字信號(hào)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(fèi)電子、自動(dòng)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(lái)，隨著通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子等行業(yè)的發(fā)展，對(duì)DSP芯片的需求不斷增長(zhǎng)。

二、DSP芯片市場(chǎng)變化的方向

DSP技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

(1)向系統(tǒng)集成DSP發(fā)展，在一個(gè)芯片上集成DSP芯核、MPU芯核、外圍電路單元、專(zhuān)用處理單元和存儲(chǔ)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(zhǎng)指令字等超級(jí)哈佛結(jié)構(gòu)將在未來(lái)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(gè)DSP平臺(tái)上開(kāi)發(fā)不同類(lèi)型的產(chǎn)品用來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化的需求。可編程的DSP也使得用戶(hù)升級(jí)系統(tǒng)更加方便。

(4)更好的性能、更快的運(yùn)算速度是不變的趨勢(shì)。

(5)定點(diǎn)DSP將成為主流。浮點(diǎn)DSP的運(yùn)算精度高、動(dòng)態(tài)范圍大，但是成本高，功耗高。而定點(diǎn)DSP器件成本低、功耗低、對(duì)存儲(chǔ)器的要求也低。目前DSP器件市場(chǎng)80%以上都屬于16位定點(diǎn)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(lái)達(dá)到高速實(shí)時(shí)處理功能，滿(mǎn)足多媒體、無(wú)線通信等領(lǐng)域的需要。

(7)DSP與微處理器(MCU)結(jié)合起來(lái)的雙核平臺(tái)，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(shì)。OMAP是這種雙核平臺(tái)的典型例子，是由TI公司發(fā)布的。DSP產(chǎn)品在我國(guó)擁有廣闊的市場(chǎng)，眾多國(guó)內(nèi)外廠商開(kāi)始在中國(guó)布局。DSP芯片的品種和技術(shù)將向著越來(lái)越多種類(lèi)、低功耗、高性能方向發(fā)展。

三、中國(guó)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(shí)時(shí)處理數(shù)字信號(hào)都是由通用型或?qū)I(yè)性的DSPs來(lái)完成的。正是因?yàn)镈SPs這種強(qiáng)大的實(shí)時(shí)處理能力，使得DSPs在聲音信號(hào)處理、圖像處理、模式識(shí)別方面不可或缺。隨著數(shù)字時(shí)代的不斷前行，它未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)可以從以下兩個(gè)方面來(lái)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(chǎng)設(shè)計(jì)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(gè)功能模塊可供生產(chǎn)廠商根據(jù)不同用戶(hù)的要求來(lái)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(shì)，而DSPs具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和很高的運(yùn)行速度。將兩者結(jié)合起來(lái)可以更好的進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，以及實(shí)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(chǎng)可編程門(mén)陣列巧妙的結(jié)合起來(lái)。FPGA是在PAL、GAL、PLD等可編程器件的基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，是ASIC(即為專(zhuān)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(guò)對(duì)FPGA內(nèi)部邏輯模塊、I/O模塊的配置，可以實(shí)現(xiàn)不同的邏輯狀態(tài)。同時(shí)，F(xiàn)PAG還具有靜態(tài)可重復(fù)編程、動(dòng)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(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。它與DSP芯片集成，可以在很大程度上提高信號(hào)處理的速度，將會(huì)使得DSPs在無(wú)線通信、多媒體領(lǐng)域有更加廣泛的應(yīng)用。

四、對(duì)中國(guó)DSP芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考

DSP芯片自誕生以來(lái)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(chǎng)。在短短數(shù)十年時(shí)間里，DSP芯片已在通信、雷達(dá)、圖像、軍事、儀器、自動(dòng)化、信號(hào)處理等眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

實(shí)際上，隨著以大數(shù)據(jù)、云計(jì)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(guó)外進(jìn)口的總額也在不斷攀升。以DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)芯片為例，其與CPU、GPU、FPGA(并稱(chēng)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(guó)DSP芯片的供應(yīng)基本被國(guó)外壟斷，國(guó)內(nèi)DSP芯片設(shè)計(jì)廠商很少，國(guó)內(nèi)產(chǎn)商仍需踏實(shí)努力。

目前，國(guó)內(nèi)DSP芯片市場(chǎng)中呈現(xiàn)出外資企業(yè)和本土企業(yè)并存的競(jìng)爭(zhēng)格局。國(guó)外企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較大、技術(shù)實(shí)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(guó)外DSP芯片企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間較早，其產(chǎn)品技術(shù)相對(duì)成熟，根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域已開(kāi)發(fā)出多種系列產(chǎn)品，產(chǎn)品性能更加可靠，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

進(jìn)口DSP芯片由于運(yùn)輸成本、關(guān)稅等原因價(jià)格較高，未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)或?qū)⒅饾u減弱。而隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(shì)的本土DSP芯片企業(yè)通過(guò)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(yíng)管理能力，不斷進(jìn)行創(chuàng)新，在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力將會(huì)不斷提升。此外，作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，DSP芯片行業(yè)將迎來(lái)重大的發(fā)展機(jī)遇。隨著國(guó)家對(duì)DSP芯片及相關(guān)產(chǎn)業(yè)扶持力度加大，以及國(guó)內(nèi)DSP芯片供應(yīng)能力的持續(xù)增強(qiáng)，本土企業(yè)對(duì)外資品牌的競(jìng)爭(zhēng)威脅將逐漸增強(qiáng)，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)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(shì)，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(lái)越多的制造商開(kāi)始改進(jìn)DSP 芯核，DSP 芯核集成度將會(huì)變得越來(lái)越高。

此外，目前市場(chǎng)上所銷(xiāo)售的 DSP 器件中，占據(jù)主流產(chǎn)品的依然是16 位的定點(diǎn)可編程 DSP 器件。今后幾年，隨著 DSP 定點(diǎn)運(yùn)算器件成本的不斷降低，能耗越來(lái)越小的優(yōu)勢(shì)日漸明顯，未來(lái)定點(diǎn)DSP芯片將有望繼續(xù)擔(dān)任市場(chǎng)的主角。

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

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

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  2023-2028年中國(guó)DSP芯片行業(yè)市場(chǎng)前瞻與未來(lái)投資戰(zhàn)略分析報(bào)告

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

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