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DSP芯片技术背景与市场价值

与非网?? 2008年07月17日 ?? 收藏0

  1.什么是DSP

  数字信号处理是一种将现实世界中的真实信号(专业术语称之为连续信号)转换为计算机能够处理的信息的过程。比如人们说话的声音,这就是一个连续信号,除此之外,现实生活中还有很多这样的信号,比如光、压力、温度等等。这些信号通过一个模拟向数字的转换过程(称之为AD),变成数字信号送给处理器,进行数字计算,处理结束后,再把结果通过数字向模拟的转换过程重新变成连续信号(称之为DA)。用一般的通用微处理器可以完成这些工作,但是面临的问题是满足如此高的计算速度,就很难保证耗电量很低,更难保证价格足够便宜。因此,另一种微处理器应运而生:数字信号处理器,简称DSP。

  DSP是微处理器的一种,这种微处理器具有极高的处理速度.因为应用这类处理器的场合要求具有很高的实时性(Real Time)。比如通过移动电话进行通话,如果处理速度不快就只能等待对方停止说话,这一方才能通话。如果双方同时通话,因为数字信号处理速度不够,就只能关闭信号连接.

  DSP典型的特征具有每个处理周期能够处理多条乘加操作、具有实时运算能力和实时的仿真能力和实时的模拟能力、具有很强的通用性、具有很高的可靠性、造价低廉。

  在当今的数字化时代背景下,DSP已成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件,被誉为信息社会革命的旗手。业内人士预言,DSP将是未来集成电路中发展最快的电子产品,并成为电子产品更新换代的决定因素,它将彻底变革人们的工作、学习和生活方式。

  DSP发展历程大致分为三个阶段:70年代理论先行,80年代产品普及,90年代突飞猛进。

  在DSP出现之前数字信号处理只能依靠MPU(微处理器)来完成。但MPU较低的处理速度无法满足高速实时的要求。因此,直到70年代,有人才提出了DSP的理论和算法基础。那时的DSP仅仅停留在教科书上,即便是研制出来的DSP系统也是由分立元件组成的,其应用领域仅局限于军事、航空航天部门。

  随着大规模集成电路技术的发展,1982年世界上诞生了首枚DSP芯片。这种DSP器件采用微米工艺NMOS技术制作,虽功耗和尺寸稍大,但运算速度却比MPU快了几十倍,尤其在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。DSP芯片的问世是个里程碑,它标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。至80年代中期,随着CMOS工艺技术的进步与发展,第二代基于CMOS工艺的DSP芯片应运而生,其存储容量和运算速度都得到成倍提高,成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。

  80年代后期,第三代DSP芯片问世,运算速度进一步提高,其应用于范围逐步扩大到通信、计算机领域。

  代产品,它与第四代相比,系统集成度更高,将DSP芯核及外围元件综合集成在单一芯片上。这种集成度极高的DSP芯片不仅在通信、计算机领域大显身手,而且逐渐渗透到人们日常消费领域。

  经过20多年的发展,DSP产品的应用已扩大到人们的学习、工作和生活的各个方面,并逐渐成为电子产品更新换代的决定因素。目前,对DSP爆炸性需求的时代已经来临,前景十分可观。

  美国半导体产业协会(SIA)最近预测,数字信号处理器(DSP)将推动未来半导体市场成长,而且亚洲,特别是中国将是IC市场的成长动力。

  Forward Concepts公司认为,DSP市场在2003年的增长预测至少是20%。

  并预测在2004年DSP市场将会有更大的改观。

  DSP正在世界半导体业中起着越来越重要的作用。Forward Concepts在日前发布一份有关DSP的报告指出:到2004年,所有交付的微处理器都将具有DSP处理能力。TI公司总裁兼首席执行官Tom Engibous也指出:市场上新推出了五花八门的DSP产品,任何人要想为所有的应用提供最好的解决方案都是不现实的。十年之内,DSP有可能成为最大的半导体行业

  2.DSP市场

  DSP是目前电子工业领域增长最迅速的产品之一,据世界半导体贸易统计组织(WSTS)发布的统计和预测报告显示,1996~2005年,全球DSP市场将一直保持稳步增长,其中,2000年的增长率为37%,2001年为8%,并且从2001年到2005年,增长率将逐年递增,2005年的增长率将达34%。因此,全球DSP市场的前景非常广阔,DSP产业将成为21世纪最具发展潜力的朝阳产业。

  很显然,随着3G的商用部署大规模展开,在可预见的一段时间内,无线应用仍将是可编程DSP市场的驱动引擎。不过,嵌入式DSP市场是一个更大的市场。随着有线市场走向复苏,IP电话变得更加重要。因此,DSP市场将在2004年及以后的时间里稳健地好转。因为无论何种形式的DSP技术都是我们能够访问窄带、宽带或是无线互联网的唯一手段,它还是新兴的分组(IP)电话市场的关键。没有DSP就没有对互联网的访问,没有多媒体,也没有无线通信。


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