2020年8月国务院印发的《新期间促进集成电路家当和软件家当高质量发展的多少政策》提出，中国芯片自给率要在2025年达到70%。因此，加快高端芯片的自主研发与国产替代愈着急切，主要性进步神速。
DSP（Digital Signal Processor，数字旗子暗记处理器）是一类嵌入式通用可编程微处理器，紧张用于实现对旗子暗记的采集、识别、变换、增强、掌握等算法处理，是各种嵌入式系统的“大脑”，运用十分普遍。DSP与CPU（中心处理器）、GPU（图形处理器）、FPGA（现场可编程门阵列）常日被算作是高端芯片的“四大件”，其国产化替代对付提升芯片自给率具有主要意义。
我国的国产DSP虽然起步较晚，但发展很快，在某些特定领域的国产化率已经较高，2025年非常有可能实现70%的目标。
国产DSP在某些领域国产化率已达80%以上
比较CPU、GPU和FPGA，同属于高端芯片的DSP受关注程度明显低很多。DSP芯片一样平常采取程序总线和数据总线分开的哈佛架构，常常具有专门的硬件加速模块，能够快速实现各种数字旗子暗记算法处理与实时掌握。
毂梁微电子副总经理汪东对雷锋网表示：“DSP比较CPU功能更加专一，比较GPU分属不同领域，比较FPGA打算效率更高。它更多韶光是在做默默无闻的打算处理事情，以是大家对DSP的关注会相对少一些，但已经广泛运用于手机、家电、汽车、高铁、工业机器人、无人机等诸多领域，市场需求量很大。”
湖南毂梁微电子副总经理汪东
虽然受关注程度不如CPU，起步较晚的国产DSP发展却很快。环球第一块单片DSP在1980年出身，此后，TI、ADI、摩托罗拉等公司不断推出不同档次的DSP产品并逐步盘踞环球市场。
我国在“十一五”方案期间，通过“核高基”科技重大专项支配了多个国产高性能DSP的研制任务。2012年，由中国电科第十四所牵头研制的“华睿1号”国产DSP课题通过验收，并开展大规模运用支配。同年，由中国电科第三十八所自主研制的“魂芯1号”国产DSP也完成了测试，性能可以达到当时国际主流水平。
“其实在华睿1号推出之前10年，海内已经有单位自主研制出了首款国产DSP，在这之后的近20年韶光内，国产DSP也像CPU那样，经由了从反向设计到正向设计，从兼容替代到完备自主的发展进程。“汪东说，“由于某些分外领域对DSP的国产化需求更高，更急迫，因此国产DSP在这些领域的运用推广比较快，国产化比例已达到80%以上。其它领域国产DSP的自给率还不敷10%。”
虽然国产DSP在某些分外领域的国产化率较高，但这些分外领域的市场份额仅占全部DSP市场份额的5%不到，而其最紧张的三大运用市场是通信（56%）、打算（21%）、消费电子和自动掌握（11%）。
因此，国产DSP在民用市场提升国产化率才能真正实现这类高端芯片的自主可控。
DSP国产替代比CPU更随意马虎
与衡量其它逻辑打算芯片类似，DSP的紧张指标包括其事情主频、每秒运算次数、内存大小、接口类型和数量等。从目前来看，DSP须要知足各种嵌入式系统集成化、智能化、模块化、低功耗的发展趋势，将朝着数据处理能力越来越强、接口集成度越来越高、功耗越来越低等方向发展。
汪东认为，“国产高端DSP这些年有很大打破。但在设计高端DSP时也面临一些技能寻衅，包括前辈工艺制程下的高频设计，数据处理能力的提升，数字仿照稠浊电路设计以及系统低功耗设计等。”
寻衅虽多，但比较CPU的高端国产替代，DSP从芯片设计到工艺实现再到生态构建都更随意马虎实现自主可控，还能更适应海内市场的需求。汪东说：“国际巨子DSP公司的部分芯片指令集知识产权保护已过期，因此至少从海内看，研发与这类DSP芯片指令集兼容的国产DSP不须要通过授权。”
ARM、x86等CPU体系构造（含指令集）更新频繁，导致用户无法摆脱原厂的架构授权，而DSP指令集更新速率远低于CPU，这意味着它基本上不再须要原厂授权，可以从源头上办理卡脖子问题。不过，由于DSP芯片设计也须要利用EDA工具，因此在这一环节面临的寻衅与CPU一样。
制造环节，海内的制造水平也足以支撑高端DSP。“海内最前辈的高端DSP用到了12～14nm制程，而对付面向工业掌握的中低端DSP，利用55nm乃至110nm工艺就够了。”汪东说。
除了硬件方面的寻衅，软件生态也是海内芯片实现高端打破面临的共同寻衅。汪东表示：“幸运的是，DSP的打算任务比较专一，生态链比较CPU短很多，不须要适配很繁芜的操作系统、数据库等根本软件和各种各样的上层运用软件，这样构建和推广全自主的国产DSP更加随意马虎。”
成立于2018年，核心团队来自国防科技大学的毂梁微自主研制成功“麓山”系列国产DSP，已经在智能制造领域开始推广运用，同时还将推出全自主的“韶山”系列通用DSP。雷锋网("大众年夜众号：雷锋网)理解到，毂梁微的这种全自主DSP采取了海内创始的多并行态领悟创新架构，从芯片的基本指令集到体系架构都是自主创新，具有完备的知识产权。
“我们DSP的架构无论是从海内还是国际看，都处于领先水平，它在同样流片工艺下的能效比，比国际主流高性能DSP高一倍，而且能够根据不同运用需求扩展为2～16核，可裁剪、可定制。”
汪东进一步表示：“开拓软件方面我们完成了1.0版本的研发，借鉴了国际上主流的开源编译框架，无论是界面还是友好性方面都让用户能够随意马虎上手，非常方便其原有程序的移植和国产化替代，末了的代码编译效率也不错。”
“不能盲目地推出全自主的DSP，这可能会很难找到它的用武之地。我们正在和一些用户积极磋商和互助，针对详细的运用处景进行定制设计，最大限度提升DSP差异于CPU和MCU的上风。”汪东同时表示。
捉住缺芯机遇，实现70%国产化率的目标前景可期
除了技能和生态方面的上风，国产DSP也更随意马虎针对海内用户的痛点进行优化设计，知足用户需求。比如在安全性方面，对付涉及金融、能源、轨道交通等关键根本举动步伐行业对安全性哀求很高，采取国产核心芯片就可以针对安全问题进行加强处理。
据悉，毂梁微的DSP更多是通过硬件的办法来增强DSP的数据加密和自我保护能力。
国产DSP还可以通过优化设计得到海内客户的青睐。汪东举例说，某大厂的DSP虽集成了模数转换器（ADC），但用户在实际利用时创造其精度不高，须要在DSP外单独增加高精度ADC芯片，不但摧残浪费蹂躏了资源，还提高了整体本钱。毂梁微针对这一痛点，集成精度更高的ADC，不仅整体的体积、功耗更低，还大大节省了用户本钱。
“工业掌握、装备制造、工程机器、轨道交通、汽车电子等行业都是国产DSP实现高端打破的切入点。由于这些市场不仅需求量大，对付实现自主可控的急迫性也更高。一旦在关键行业实现打破，就会形成家当带动效应，加速国产DSP向更多市场领域推广和运用。”汪东认为。
“我以为DSP芯片在2025年实现70%的国产化率目标非常有可能。”
市场环境的变革也给国产DSP的打破带来机遇。由于疫情、产能、国际形势等成分，2020年下半年以来“缺芯”已成为芯片行业的普遍征象。
汪东说：“从我们近期的调研得到的反馈，海内很多用户都在积极探求国产替代方案，这时候如果国产芯片能够及时供应，确实是很好的市场机遇。由于我们的DSP都立足海内比较成熟的制造和封装工艺，也有担保产能的渠道，目前产能紧张的问题对我们影响不大，缺芯反而是一个弯道超车的机遇。”
同样值得把稳的是，ADI在去年宣告收购美信半导体，ADI作为DSP巨子之一，这笔收购可能会改变DSP市场的竞争格局。当然，终极带来的是更大寻衅还是更多的机会，都须要等待收购完成以及巨子的业务调度来进一步评估。
小结
比较CPU的国产替代，DSP实现高端国产替代无论是技能还是生态层面都更有上风。特殊是，DSP在某些分外领域已经有超过80%的国产化率，能够知足哀求严苛的场景需求，在民用市场也有希望快速提升国产化率，实现从不到10%到70%乃至更高国产化率的快速跃升。
当然，就像办理EDA工具“卡脖子”问题须要更多成本和人才的加入一样，DSP行业也须要成本更多的关注，早日实现国产高端DSP的自主可控和可持续发展。
