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)，具有專門的硬件乘法器，可以用來快速的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。在當(dāng)今的數(shù)字化時

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)，具有專門的硬件乘法器，可以用來快速的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。在當(dāng)今的數(shù)字化時代背景下，DSP己成為通信、計算機、消費類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的基礎(chǔ)器件。

DSP芯片的誕生是時代所需。20世紀(jì)60年代以來，隨著計算機和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)運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時要求。因此應(yīng)用更快更高效的信號處理方式成了日漸迫切的社會需求。

DSP芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析

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，隨著DSP定點運算器件成本的不斷低，能耗越來越小的優(yōu)勢日漸明顯，未來定點DSP芯片仍將是市場的主角。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公司獨占鰲頭，占據(jù)絕大部分的國際市場份額，ADI和摩托羅拉公司也有一定市場。

德州儀器公司是DSP業(yè)界公認的龍頭老大，公司在1982年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010，由于TMS320系列DSP芯片具有價格低廉、簡單易用、功能強大等特點，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)用范圍在機器視覺、航空電子和國防、尺寸、重量和功耗(SWAP)、音頻、視頻編碼/解碼與生物識別領(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DSP。目前，ADI公司有六款主打產(chǎn)品，分別應(yīng)用在語音處理、圖像處理、過程控制、測控與測量等領(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)品包括定點的和浮點的，專用的和通用的，16位和24位以及32位。DSP芯片主要應(yīng)用于語音處理、通信、數(shù)字相機、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。

國內(nèi)對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)國產(chǎn)DSP芯片華睿1號在2012年通過核高基專項組驗收。

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)展趨勢分析報告》分析：

DSP的優(yōu)勢在于運算及控制，具有強大的數(shù)據(jù)處理能力和較高的運行速度。部分DSP產(chǎn)品對于控制算法非常擅長，對于處理復(fù)雜多算法任務(wù)，比如在車載電機控制、電機伺服驅(qū)動等方面，正是DSP的好球區(qū)。因此，隨著新能源汽車市場的發(fā)展，DSP已經(jīng)快速進入汽車電控單元，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)系既有競爭也有融合。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。在既強調(diào)結(jié)構(gòu)靈活、通用性強以及處理復(fù)雜算法的需求下，部分廠商也會將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)計思路。

隨著電動化、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。首先就是更高的集成度。車企不斷追求更高的駕駛體驗，對于動力域主控來說，需要更高的算力，持續(xù)的性能提升。因此，將多個DSP芯核以及外圍的電路單元集成在一顆芯片上，實現(xiàn)DSP系統(tǒng)級的SoC成為趨勢。

在汽車電動化、智能化發(fā)展的大趨勢下，一輛汽車安裝使用的芯片數(shù)量迅速增加。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會提供的數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)燃油車所需汽車芯片數(shù)量為600～700顆，電動車提升至1600顆/輛，更高級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，汽車的電子電器架構(gòu)日益被分成分為五大功能域——動力域、底盤域、車身域、座艙域和自動駕駛域，各自實現(xiàn)基本功能。在動力域，DSP可以實現(xiàn)對主電機、直流電壓轉(zhuǎn)換DC-DC、車載充電機OBC的控制等。憑借數(shù)據(jù)和程序相互獨立的總線結(jié)構(gòu)、獨特指令集和豐富數(shù)模外設(shè)資源，DSP在同等主頻下能大幅提升算力，實現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律，保證實時性能。

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、電動座椅、空調(diào)控制等與車內(nèi)駕乘體驗息息相關(guān)的應(yīng)用，散熱風(fēng)扇控制、油泵/水泵控制等混動汽車安全控制相關(guān)的電機應(yīng)用，均需要進行實時的采集外部信號、實現(xiàn)復(fù)雜電機計算和相應(yīng)控制，DSP芯片也非常適合使用在這些場景當(dāng)中。

DSP的整體市場規(guī)模不斷攀升

由于應(yīng)用場景的增長及單位設(shè)備中采用數(shù)量的增多，DSP的整體市場規(guī)模不斷攀升。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2022年全球DSP市場規(guī)模約達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、消費電子、自動控制、航空航天、汽車等均是DSP的應(yīng)用領(lǐng)域。特別是在汽車，在電動化、智能化的加持下，電機控制的需求不斷增多。DSP獨特之處在于可以即時處理數(shù)據(jù)，使其在這一領(lǐng)域擁有先天的優(yōu)勢。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)用市場之一。

近年來，國產(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)計以及系統(tǒng)低功耗設(shè)計等方面遇到一些挑戰(zhàn)。但是我國擁有巨大的下游應(yīng)用市場，新能源汽車產(chǎn)銷已經(jīng)居于世界首位。這就給國內(nèi)DSP企業(yè)反復(fù)琢磨，更新技術(shù)提供了空間。國內(nèi)DSP企業(yè)更容易針 對國內(nèi)用戶的痛點進行優(yōu)化設(shè)計，滿足用戶需求。比如在安全性方面，采用國產(chǎn)核心芯片就可以針對安全問題進行強化處理。

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

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

報告根據(jù)DSP芯片行業(yè)的發(fā)展軌跡及多年的實踐經(jīng)驗，對中國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、市場供需、競爭格局、標(biāo)桿企業(yè)、發(fā)展趨勢、機會風(fēng)險、發(fā)展策略與投資建議等進行了分析，并重點分析了我國DSP芯片行業(yè)將面臨的機遇與挑戰(zhàn)，對DSP芯片行業(yè)未來的發(fā)展趨勢及前景作出審慎分析與預(yù)測。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)展動態(tài)，把握市場機會，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)展趨勢分析報告

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