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來看“芯事”|一文帶你了解DSP芯片的來龍去脈

儀表上游 2020年09月21日 16:06:38來源:智能制造網(wǎng) 17020
摘要芯片被稱為“工業(yè)糧食”,離不開制造業(yè)的核心技術(shù)。加快提升芯片自主研發(fā)實力、豐富芯片的設(shè)計和功能,已經(jīng)成為促進社會經(jīng)濟發(fā)展、保障國家科技安全的必然趨勢。

  【儀表網(wǎng) 儀表上游】芯片被稱為“工業(yè)糧食”,離不開制造業(yè)的核心技術(shù)。加快提升芯片自主研發(fā)實力、豐富芯片的設(shè)計和功能,已經(jīng)成為促進社會經(jīng)濟發(fā)展、保障國家科技安全的必然趨勢。
 
  DSP芯片,即能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號處理技術(shù)的芯片。DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu),具有專門的硬件乘法器,廣泛采用流水線操作,提供特殊的DSP指令,可以用來快速的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法,并適應(yīng)多場景應(yīng)用需求。
 
  時代飛速向前發(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,隨著計算機和信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)運而生并得到進一步發(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較慢,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。
 
  DSP芯片具體是怎么用的呢?舉個例子,DSP芯片用在工業(yè)機器人領(lǐng)域,相當(dāng)于起著關(guān)節(jié)的作用,有了DSP的控制,機器人反應(yīng)更迅速,行動更精準(zhǔn)。工業(yè)機器人在工作中需要處理大量的數(shù)據(jù),隨著工業(yè)機器人的應(yīng)用日益廣泛和普及,DSP芯片在這方面的應(yīng)用越來越多,重要性、經(jīng)濟性、實用性都會得到體現(xiàn)。
 
  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。
 
  從市場來看,目前DSP芯片公司,國外的主要為德州儀器、摩托羅拉、模擬器件、國內(nèi)的主要是偏向軍用的中國電科等。隨著國家對芯片國產(chǎn)化的呼聲越來越高,也是中國芯片企業(yè)在積累中沖破重重阻礙并脫穎而出的的機會。
 
  那未來的DSP芯片設(shè)計及制造的趨勢又會是怎樣的呢?
 
  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,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,一步步走到化舞臺的更前列,釋放出熠熠光輝。
 

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