未來(lái)DSP芯片設(shè)計(jì)及制造的發(fā)展趨勢(shì)如何?

芯片被稱為“工業(yè)糧食”，離不開(kāi)制造業(yè)的核心技術(shù)。加快提升芯片自主研發(fā)實(shí)力、豐富芯片的設(shè)計(jì)和功能，已經(jīng)成為促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障國(guó)家科技安全的必然趨勢(shì)。在各式各樣的芯片中，DSP芯片幾乎無(wú)可替代。

DSP芯片，即能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的芯片。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)，具有專門(mén)的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來(lái)快速的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法，并適應(yīng)多場(chǎng)景應(yīng)用需求。

時(shí)代飛速向前發(fā)展，為DSP芯片的發(fā)展創(chuàng)造了條件。20世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到進(jìn)一步發(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(lái)完成。但由于微處理器較低的處理速度較慢，根本就無(wú)法滿足越來(lái)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。

DSP芯片具體是怎么用的呢？舉個(gè)例子，DSP芯片用在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，相當(dāng)于起著關(guān)節(jié)的作用，有了DSP的控制，機(jī)器人反應(yīng)更迅速，行動(dòng)更精準(zhǔn)。工業(yè)機(jī)器人在工作中需要處理大量的數(shù)據(jù)，隨著工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用日益廣泛和普及，DSP芯片在這方面的應(yīng)用越來(lái)越多，重要性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性都會(huì)得到體現(xiàn)。

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。

從全球市場(chǎng)來(lái)看，目前DSP芯片公司，國(guó)外的主要為德州儀器、摩托羅拉、模擬器件、國(guó)內(nèi)的主要是偏向軍用的中國(guó)電科等。隨著國(guó)家對(duì)芯片國(guó)產(chǎn)化的呼聲越來(lái)越高，也是中國(guó)芯片企業(yè)在積累中沖破重重阻礙并脫穎而出的的機(jī)會(huì)。

那未來(lái)的DSP芯片設(shè)計(jì)及制造的趨勢(shì)又會(huì)是怎樣的呢？

有分析人士認(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。
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