DSP芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀：新能源汽車已經(jīng)成為DSP最新也是最重要的應(yīng)用市場(chǎng)之一

• 黃婷 2024年2月28日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 550 30
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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)分開的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門的硬件乘法器，可以用來快速的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。在當(dāng)今的數(shù)字化時(shí)

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)分開的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門的硬件乘法器，可以用來快速的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。在當(dāng)今的數(shù)字化時(shí)代背景下，DSP己成為通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的基礎(chǔ)器件。

DSP芯片的誕生是時(shí)代所需。20世紀(jì)60年代以來，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。在DSP芯片出現(xiàn)之前數(shù)字信號(hào)處理只能依靠微處理器來完成。但由于微處理器較低的處理速度不快，根本就無法滿足越來越大的信息量的高速實(shí)時(shí)要求。因此應(yīng)用更快更高效的信號(hào)處理方式成了日漸迫切的社會(huì)需求。

DSP芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析

目前，市場(chǎng)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(diǎn)可編程DSP器件，隨著DSP定點(diǎn)運(yùn)算器件成本的不斷低，能耗越來越小的優(yōu)勢(shì)日漸明顯，未來定點(diǎn)DSP芯片仍將是市場(chǎng)的主角。DSP芯片制造商主要有3家：德州儀器、ADI和摩托羅拉公司，其中TI公司獨(dú)占鰲頭，占據(jù)絕大部分的國(guó)際市場(chǎng)份額，ADI和摩托羅拉公司也有一定市場(chǎng)。

德州儀器公司是DSP業(yè)界公認(rèn)的龍頭老大，公司在1982年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010，由于TMS320系列DSP芯片具有價(jià)格低廉、簡(jiǎn)單易用、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，所以逐漸成為目前最有影響、最為成功的DSP系列處理器。

TI公司的DSP產(chǎn)品主要應(yīng)用范圍在機(jī)器視覺、航空電子和國(guó)防、尺寸、重量和功耗(SWAP)、音頻、視頻編碼/解碼與生物識(shí)別領(lǐng)域。

ADI產(chǎn)品主要包括ADSP-21xx、SigmaDSP音頻處理器、電視用SigmaDSP處理器、通用DSP產(chǎn)品Blackfin，以及SHARC系列浮點(diǎn)DSP。目前，ADI公司有六款主打產(chǎn)品，分別應(yīng)用在語(yǔ)音處理、圖像處理、過程控制、測(cè)控與測(cè)量等領(lǐng)域。

摩托羅拉公司也是全球較大的DSP芯片生產(chǎn)商，其產(chǎn)品包括定點(diǎn)的和浮點(diǎn)的，專用的和通用的，16位和24位以及32位。DSP芯片主要應(yīng)用于語(yǔ)音處理、通信、數(shù)字相機(jī)、多媒體、控制等領(lǐng)域。主打產(chǎn)品有DSP56000系列、DSP56800系列、DSP56800E系列、MSC8100系列、DSP56300系列等。

國(guó)內(nèi)對(duì)DSP方面的研究起步較晚，但是發(fā)展較快。中電科14所承擔(dān)起研發(fā)DSP芯片的任務(wù)。10年磨一劍，14所跟龍芯公司、清華大學(xué)合作開發(fā)國(guó)產(chǎn)DSP芯片華睿1號(hào)在2012年通過核高基專項(xiàng)組驗(yàn)收。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年DSP芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》分析：

DSP的優(yōu)勢(shì)在于運(yùn)算及控制，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和較高的運(yùn)行速度。部分DSP產(chǎn)品對(duì)于控制算法非常擅長(zhǎng)，對(duì)于處理復(fù)雜多算法任務(wù)，比如在車載電機(jī)控制、電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)等方面，正是DSP的好球區(qū)。因此，隨著新能源汽車市場(chǎng)的發(fā)展，DSP已經(jīng)快速進(jìn)入汽車電控單元，成為當(dāng)前主要發(fā)展的車規(guī)芯片之一。

DSP芯片雖然與MCU和FPGA有明顯的區(qū)別，但目前他們之間的關(guān)系既有競(jìng)爭(zhēng)也有融合。如DSP核與ARM核融合，德州儀器的一些面向車載的高端產(chǎn)品，在DSP周邊配置更多MCU作為外設(shè)，使其控制能力大大提升。在既強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)靈活、通用性強(qiáng)以及處理復(fù)雜算法的需求下，部分廠商也會(huì)將DSP和FPGA聯(lián)合，采用DSP+FPGA的架構(gòu)，或者將DSP模塊遷入到FPGA中，也是一種設(shè)計(jì)思路。

隨著電動(dòng)化、智能化的發(fā)展，DSP在車用領(lǐng)域必將展現(xiàn)出一些新的技術(shù)趨勢(shì)。首先就是更高的集成度。車企不斷追求更高的駕駛體驗(yàn)，對(duì)于動(dòng)力域主控來說，需要更高的算力，持續(xù)的性能提升。因此，將多個(gè)DSP芯核以及外圍的電路單元集成在一顆芯片上，實(shí)現(xiàn)DSP系統(tǒng)級(jí)的SoC成為趨勢(shì)。

在汽車電動(dòng)化、智能化發(fā)展的大趨勢(shì)下，一輛汽車安裝使用的芯片數(shù)量迅速增加。根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)燃油車所需汽車芯片數(shù)量為600～700顆，電動(dòng)車提升至1600顆/輛，更高級(jí)的智能汽有望提升至3000顆/輛。而DSP正是其中最主要的芯片類型之一。

從分布式向集中式演進(jìn)，汽車的電子電器架構(gòu)日益被分成分為五大功能域——?jiǎng)恿τ?、底盤域、車身域、座艙域和自動(dòng)駕駛域，各自實(shí)現(xiàn)基本功能。在動(dòng)力域，DSP可以實(shí)現(xiàn)對(duì)主電機(jī)、直流電壓轉(zhuǎn)換DC-DC、車載充電機(jī)OBC的控制等。憑借數(shù)據(jù)和程序相互獨(dú)立的總線結(jié)構(gòu)、獨(dú)特指令集和豐富數(shù)模外設(shè)資源，DSP在同等主頻下能大幅提升算力，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律，保證實(shí)時(shí)性能。

車身域也是汽車電子系統(tǒng)重要的組成部分，包含汽車門窗、燈光、雨刮、電動(dòng)座椅、空調(diào)控制等與車內(nèi)駕乘體驗(yàn)息息相關(guān)的應(yīng)用，散熱風(fēng)扇控制、油泵/水泵控制等混動(dòng)汽車安全控制相關(guān)的電機(jī)應(yīng)用，均需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集外部信號(hào)、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電機(jī)計(jì)算和相應(yīng)控制，DSP芯片也非常適合使用在這些場(chǎng)景當(dāng)中。

DSP的整體市場(chǎng)規(guī)模不斷攀升

由于應(yīng)用場(chǎng)景的增長(zhǎng)及單位設(shè)備中采用數(shù)量的增多，DSP的整體市場(chǎng)規(guī)模不斷攀升。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2022年全球DSP市場(chǎng)規(guī)模約達(dá)129.06億美元。從DSP芯片下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)來看，通信、儀器儀表、消費(fèi)電子、自動(dòng)控制、航空航天、汽車等均是DSP的應(yīng)用領(lǐng)域。特別是在汽車，在電動(dòng)化、智能化的加持下，電機(jī)控制的需求不斷增多。DSP獨(dú)特之處在于可以即時(shí)處理數(shù)據(jù)，使其在這一領(lǐng)域擁有先天的優(yōu)勢(shì)。汽車特別是新能源汽車已經(jīng)成為DSP最新也是最重要的應(yīng)用市場(chǎng)之一。

近年來，國(guó)產(chǎn)DSP雖然在數(shù)據(jù)處理能力的提升，數(shù)字模擬混合電路設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)等方面遇到一些挑戰(zhàn)。但是我國(guó)擁有巨大的下游應(yīng)用市場(chǎng)，新能源汽車產(chǎn)銷已經(jīng)居于世界首位。這就給國(guó)內(nèi)DSP企業(yè)反復(fù)琢磨，更新技術(shù)提供了空間。國(guó)內(nèi)DSP企業(yè)更容易針 對(duì)國(guó)內(nèi)用戶的痛點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足用戶需求。比如在安全性方面，采用國(guó)產(chǎn)核心芯片就可以針對(duì)安全問題進(jìn)行強(qiáng)化處理。

由于國(guó)產(chǎn)DSP更加貼近汽車客戶，能夠提供更及時(shí)、全方位響應(yīng)支持，這是國(guó)際大廠所不具備的。對(duì)中國(guó)電動(dòng)汽車供應(yīng)鏈的支持，需求早期的支持、信息交換也是國(guó)際大廠無法比擬的。國(guó)際大廠更多是傾向于交付成品。對(duì)于國(guó)產(chǎn)DSP來說，新興的汽車應(yīng)用市場(chǎng)是實(shí)現(xiàn)高端突破的一個(gè)最佳切入點(diǎn)，不僅應(yīng)用需求量大，對(duì)于實(shí)現(xiàn)自主可控的迫切性也很高。一旦在關(guān)鍵行業(yè)實(shí)現(xiàn)突破，就會(huì)形成產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)效應(yīng)，加速國(guó)產(chǎn)DSP向更多市場(chǎng)領(lǐng)域推廣。

想要了解更多DSP芯片產(chǎn)業(yè)詳情分析，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2024-2029年DSP芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》。

報(bào)告根據(jù)DSP芯片行業(yè)的發(fā)展軌跡及多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)中國(guó)DSP芯片行業(yè)的內(nèi)外部環(huán)境、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r、市場(chǎng)供需、競(jìng)爭(zhēng)格局、標(biāo)桿企業(yè)、發(fā)展趨勢(shì)、機(jī)會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)展策略與投資建議等進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)分析了我國(guó)DSP芯片行業(yè)將面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，對(duì)DSP芯片行業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)及前景作出審慎分析與預(yù)測(cè)。是DSP芯片企業(yè)、學(xué)術(shù)科研單位、投資企業(yè)準(zhǔn)確了解行業(yè)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，把握市場(chǎng)機(jī)會(huì)，正確制定企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的必備參考工具，極具參考價(jià)值!

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  2024-2029年DSP芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)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)分開的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門...

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