DSP在占據嵌入式通信終端和基礎設施市場的主導地位之后，現在其觸角也已廣泛地拓展到了更多的嵌入式數字多媒體應用領域，同時更以其完全軟件可編程的靈活性，在眾多的數字信息產品解決方案中發揮著越來越大的作用。“十年之內，DSP有可能成為較大的半導體產業。”出自TI總裁兼首席執行官Tom Engibous的一句話為DSP的顯赫地位一錘定音。

DSP推進數字化創新

當二十一世紀的第一個年代已過去一半多一點的時候，也許這正是我們回顧數字信息產業演變的大好時機。曾經有過多少對新世紀熱情的憧憬，正在逐漸變成對新趨勢理性的展望，而這一切都源于一個共同而永恒的動力，就是“數字化創新”。五十年代末期，TI通過開啟集成電路之門的創舉而逐步展現出充沛的創新精神。在半導體硅片中的植入分立的門電路并不斷增加數量和規模，數字化的進程由此而全面展開，數字技術潮流由此而涌動，而TI創新的沖動始終如此旺盛。

自從1979年第一顆DSP在貝爾實驗室問世以來，DSP就一直在改變我們的生活，作為眾多電子信息產品的核心引擎，DSP一度被人們奉為數字化革命的“旗手”。借助其在高速實時信號處理中一騎絕塵的優勢和后數字時代對高速大吞吐量數字處理的需求，DSP廠商正在試圖打造一個無處不在的DSP市場。在通信市場占據主導地位的同時，DSP的應用也拓展到數字媒體和數字消費類產品領域，同時更以其完全軟件可編程的靈活性，在眾多的數字信息產品方案中發揮著越來越大的作用。

DSP的發展規律是其時鐘及運算速度和性能不斷地大幅度增加，而其功耗和芯片尺寸在不斷地減少，其芯片的價格也是逐年降低。早期DSP主要應用于高精尖領域，如軍事和工業設備。以后DSP開始應用于專業數字通信和計算機周邊設備，而在數據調制解調器和數字移動手機中的成功應用又推動了數字網絡化的發展。在世紀更迭的階段中，DSP應用已經成為寬帶接入、數字音頻和數字視頻、新一代無線通信等創新應用的核心平臺。

DSP的發展和演變歷程

DSP創新的應用前景

在經歷了2001年由于全球通信產業不景氣導致的短暫停滯之后，從2003年起DSP市場迅速恢復了活力。LSI Logic的ZSP產品亞洲區銷售總監George Liao指出，當前DSP的許多應用市場都增長強勁，包括無線產品、個人應用、群組應用和工業控制等。無獨有偶，飛思卡爾半導體亞太區傳訊及公共事務高級經理蕭麗芬在接受采訪時亦表示，3G和VoIP開始商業運營將帶動DSP市場迅猛增長，而許多原本基于MCU的家電應用現在也越來越多的采用DSP器件，以增加產品的功能和性能。在全球的半導體市場中，未來三年DSP將保持著較高的增長率。據美國權威機構SIA去年六月的報告，從2006年到2008年，半導體平均年增長率為10%，而DSP的平均年增長率則近20%。2007年DSP市場規模首次超過100億美元，創新的應用前景非常廣闊。

事實上我們生活在一個模擬的世界，這個世界充滿了顏色、影像、聲音、壓力和各種可以由線路或通過空氣傳輸的信號。模擬技術提供這些真實世界現象與數字處理技術的接口. 數字服務者所提供的每一個事情都是以模擬數字轉換A/D開始而以數字模擬轉換D/A為結束，而其中所進行的就是各種各樣極為復雜的數字運算處理，首當其沖的承擔者就是DSP。

DSP的創新已經在很大程度上正在改變人們的生活方式，并且還將繼續進行下去，如圖二所示為DSP創新的多種形態。在DSP平臺本身這樣的創新將包含更多的內涵。

DSP創新的綜合形態

對于DSP創新需要有更高的技術難度，其中首先需要較好的DSP平臺，其次是杰出的產品質量和互操作性，另外需要支持遠程安裝和管理。IP網絡是數字的，而人的傳感器官是模擬的，數字娛樂過程是通過模擬傳感器再應用到數字數字網絡，這些感知必須進行實時處理，因此必須需要有一流的模擬和數字技術的綜合處理能力。技術提供者還需要有足夠的基礎設施資源，可實現互操作性和標準化設計，所以也就必須完全符合業界標準，并可能創建新的標準，同時兼顧建立、管理和延伸新的服務。DSP創新還體現在靈活的特殊應用，這就需要設計開發人員不僅僅了解器件本身，還要在一個更高水平上了解整體系統，這種系統級的思考對于今天的技術提供者至關重要。

通用DSP在創新的歷程中始終起到一個先行者的角色。在我們提到的許多應用中，往往前期的平臺是DSP，而進入成熟期之后就可能逐漸由廉價的專用芯片ASIC所占據，例如數據調制解調器和MP3播放器，ASIC畢竟是一種針對特定應用而定制的硬件平臺。然而，這種壓力也使DSP在靈活性和適用性方面有更大的提高，特別是近年來DSP也能進行大規模的制造，并可接近或達到消費類的價格水平。在不少新興市場的應用中，DSP以其軟件可編程的靈活性和產品可伸縮的優越性仍處于主流平臺的地位，任何創新的思想都可以很容易地有DSP進行嘗試并取得成果，在此基礎之上DSP又為這些創新提供更多新穎的內容。例如在數字視頻監控中DSP，首先承擔數字視頻的高級編解碼如MPEG4和H.264,其后可以還有能力進行動態偵測和智能識別處理；在數字流媒體設備設計中，DSP可全面支持多制式的媒體格式如MPEG2、H.264、VC-1和AVS，并有能力通過軟件升級方式適應新標準的完善；在生物特征識別類產品中，DSP可以充分利用有關面相識別、虹膜識別、指紋識別軟件方針和優化的成果，很快地在嵌入式系統中實現同投入實用。總之，DSP的創新可以覆蓋從前沿研究到總體實現，再到方案實施直至產品化以及未來的更新換代。

高端與低端并舉的市場策略

整體來看，DSP應用在網絡、消費電子以及無線等領域將越來越普及，使得相關市場需求越來越大，未來DSP市場競爭將日趨激烈。在這種情況下，DSP廠商采取兩條腿走路的發展策略，一方面，通過采用更先進的生產工藝繼續發展性能更佳、易于開發并支持多處理器的DSP器件，針對需要用復雜算法對大量數據進行處理的應用如自動導航、全自動化車輛、復雜的人工智能視覺系統以及高品質的醫療影像等。另一方面，推出小型低成本DSP，直指成本敏感、同時需要低能耗、高指令吞吐處理能力和靈活性能的大規模嵌入式應用市場。“隨著消費電子產品開始全面利用寬帶有線和無線網絡，低成本、低功耗的DSP市場正在迅速擴張。”LSI Logic的George說。

在DSP的各個細分應用市場中，無線產品如手機市場尤其是中國市場增長強勁。據分析，2004年底中國手機用戶數已經到3億，2005年繼續增長，規模驚人的手機用戶群還需要大量的無線基礎設施來為這些手機服務，所有這些都將對DSP器件產生龐大的市場需求。而在個人應用領域，包括便攜式數字音頻播放機、便攜式視頻播放機、游戲機和數碼相機等市場的增長勢頭也相當樂觀。此外，在媒體網關、視頻監控解決方案、電腦打印機、用于數字廣播(包括網絡電視)的機頂盒、線纜和DSL調制解調器等群組應用中，市場需求仍在進一步擴大。

在新興市場方面，TI負責中國區DSP和新興市場的高級業務代表鄭小龍指出，DSP將在各種先進的醫療設備、智能玩具、專業音響和各種生物識別應用如指紋識別、語音識別、人臉識別和虹膜識別中找到大量市場機會。對于該公司提供的解決方案，鄭小龍介紹說，在醫療儀器方面，基于OMAP平臺的人體生理信息診斷設備將推出，從而一改以往需要借助龐大微機系統的局面。對于指紋識別，同時兼有低功耗性能比和高性能價格比的C55x系列是較理想選擇，而其它則有C62x或C6?x。語音識別技術和應用亦有希望掀起新的??，基于C54x系列、C55x系列、C547x系列等多種平臺的成果必將實現產品化。DSP還將滲透到專業音響應用中，國內已有廠商推出基于C6711/C6713的高端音響產品。

汽車應用是DSP的另一個潛在機會，隨著汽車市場的增長，DSP在這一領域的增長不可忽視。和很多電子產品相似，汽車也正在經歷著一場數字革命的洗禮，純機械系統和模擬電子的時代已經一去不復返。現今的汽車是數字化的汽車，內置了幾十甚至上百個嵌入式處理器，它們通過數字網路相互連接，以控制和優化汽車內幾乎每一個系統的運轉，如電子助力轉向、制動、動力傳送、主動式懸掛系統、電子氣門驅動、引擎性能模塊等。

此外，DSP在汽車領域的新應用還包括需要高信號處理性能的計算密集型應用(如車道跟蹤系統)，也包括僅需一般處理性能的應用(如胎壓監控系統－TPMS)。面向汽車信號處理應用的DSP具有很寬的性能范圍，而且將來更會趨于多樣化。基于視頻的安全和信息娛樂系統等高端應用將需要更高的信號處理性能，而TPMS等低端應用則要求節能高效。與此同時，DSP在工業領域的應用也越來越多，如工業機械自動化、電機控制、能源管理等都開始利用DSP在實時信號處理方面的專長。

有利于創新的DSP集成模式

性能追求無極限的技術法則

性能指標是永遠的追求，著眼于半導體技術的發展趨勢，采用先進工藝和高集成度是DSP的必由之路。DSP與其它類型處理器的整合互補趨勢現已不足為奇，為了滿足更多應用處理的需求，這類架構繼續向內容更豐富、更復雜的SoC架構發展，典型例子如TI的OMAP平臺、飛思卡爾的MXC平臺以及ADI的Blackfin平臺等。這些先進的SoC結合了RISC微處理器的通用性功能與DSP的強大信號處理能力，從而有利于構建更加靈活的處理平臺，提供更完善的系統解決方案。鄭小龍指出，這種集成趨勢還在繼續，他表示，除了推出第二代OMAP，TI的數字媒體處理器DM6?x與ARM9的集成將催生更強大的數字媒體綜合平臺，可以支持高性價比的IP機頂盒和IP可視電話等數字媒體終端產品。

同時，多內核DSP產品也成為很多廠商進一步提升性能的發展方向。比如飛思卡爾去年底推出的MSC812x系列多內核DSP，集成了四個基于StarCore技術的高性能內核，使該公司的MSC8122和MSC8126 DSP速率由400MHz增至500MHz。與第一代MSC8102相比，新產品的性能增加了50%，達到運行速率2GHz、吞吐量8,000 MMACS的單DSP內核的水平。

另外，帶有更完善外圍電路、嵌入式閃存和片上仿真的DSP產品也是發展趨勢。TI近日宣布推出基于數字射頻處理器(DRP)技術的手機單芯片解決方案，首次實現了在同一芯片上集成包括數字基帶、SRAM、邏輯器件、射頻、電源管理等大量功能；英飛凌也將在2005年推出一款在全CMOS工藝下集成基帶(應用處理器、DSP)和射頻收發器的單芯片GPRS手機解決方案，可極大減少手機中的元器件數量。由此可見，通過對射頻電路的整合，嵌入式DSP應用的集成度又將達到一個新的高度。

發展DSP產業鏈，培育中國市場

整個DSP的產業鏈可分為五個部分，分別是器件、開發和演示系統、標準應用算法、操作系統/設備驅動/協議棧/系統應用，以及產品開發與系統集成，逐級而上，分別由DSP廠商、第三方公司(3P)和客戶承擔，其中DSP廠商的精力主要放在改進芯片設計、革新制造工藝、提高運算速度、增加功能、降低功耗和減小成本等方面，而開發工具、應用軟件和實際應用系統一般由第三方公司和客戶或ODM完成。

基于廠商提供的DSP芯片，這些第三方公司通過尋找各種各樣的商機、開發新的軟件和新的產品，為人們提供琳瑯滿目的數字化產品。在DSP廠商的扶持下，中國本地的第三方DSP技術服務公司日漸增多，目前活躍在中國市場的第三方公司主要有長信嘉信息技術公司、合眾達電子、瑞泰創新、聞亭科技、上海迅特電子、颶風中天和智達科技等，它們以各種方式提供DSP應用解決方案、硬件開發工具和技術支持服務等。

為了進一步開拓中國市場，眾多DSP廠商除了不斷扶持本地的第三方DSP技術服務公司，還通過與大學及科研機構合作的方式全面培育中國市場。鄭小龍表示，TI在中國對DSP市場的耕耘已有多年，在培植了DSP開發的戰略合作伙伴以及第三方合作伙伴的同時，也教育和培訓無數DSP開發人才。而飛思卡爾從1994年起便開始了與國內大學在技術培訓和應用研究方面的合作。據蕭麗芬介紹，目前該公司已與國內數家高校分別建立了嵌入式處理器開發應用研究中心和教學實驗中心，僅在2003到2004年就有超過五千名大學生通過學習飛思卡爾的產品及開發工具獲得專業培訓，并且取得實際操作經驗。

LSI Logic的George也透露，該公司與ICC和DSP中心建立了關系并以它們為策略伙伴，從而使得圍繞該公司的ZSP內核開發IP和軟件變得更加方便。中國本地市場對于成本非常敏感，許多終端產品出口海外，其較大優勢就是成本，因此一些DSP廠商也在努力幫助客戶降低成本，如LSI Logic可向下游客戶提供ZSP的授權，以方便他們將其集成到其系統級芯片之中，從而有效保護他們在軟件方面投資。

繼續挖掘DSP的源泉

作為數字信息產品的引擎DSP，需要特別關注就是核心DSP技術。現在全球成千上萬的客戶正在應用TI的C5000和C6000系列DSP在數以千計的應用，從較大型高密度的網關類產品到較小的網絡音頻播放器。與此相關的是眾多的高性能模擬，輸入和輸出，可以為客戶提供較具靈活性較適合的產品，然后采用較好的CMOS和模擬處理技術集成為SOC。立足視頻創新的Davinci系列一經推出就得到業界積極響應，配合通信和多媒體軟件將幫助加快產品的上市時間并確保較好的IP服務。目前圍繞Davinci已推出數字監控DVR、DVS和IP網絡相機，以及IP機頂盒、IP可視電話、數碼相機，還會有更多創新的應用。如圖四所示有利于創新的DSP集成模式將使更多的客戶針對更多的特色應用順利完成共同開發和優化設計，這樣不妨DSP視為一個不竭源泉，而源源不斷涌現的將是層出不窮的創新。