來源：老虎說芯

數字信號處理器 (DSP)：Digital Signal Processor，用于高速實時信號處理（納秒級別）、超低功耗處理，下游應用包括電源模塊（OBC、逆變器）、電機控制、音頻信號處理、圖像信號處理等，應用十分廣泛。DSP用于快速的處理數字信號的加減乘除等運算。DSP的基本模塊包括程序存儲器、數據存儲器、計算引擎、輸入輸出。

從TI產品手冊看，分類包括低功耗單核處理器、高性能多核 DSP和Arm SoC。從處理器位數看分為16位、32位和64位。從用途看，分為通用型DSP芯片和專用型的DSP芯片。

單核 DSP：主頻不高，追求低功耗的實時信號處理。

多核DSP：主頻高，追求高性能并行處理。

高可靠性 DSP：追求在惡劣環境和嚴苛應用中的穩定性和可靠性，比如工業、汽車環境中。

DSP的芯片架構一般為哈佛架構或者ARM架構，近年來Risc-v架構也被用于DSP。DSP的架構和指令集是封閉的，非開源的，這也導致要做DSP芯片的話得從頭開發架構和指令集，門檻較高。此外，DSP芯片廠商還需要自研EDA工具，如仿真器、燒錄器、編譯器等IDE工具，需要軟件和算法人才。

DSP的世界巨頭：TI。此外，ADI和NXP也有部分產品。國產廠商有進芯、中科昊芯、轂梁微等。

DSP基本術語：

算法（Algorithms）：用于解決問題或執行操作的已定義程序。算法通過一系列指令存儲在DSP中。

模擬（Analog）：模擬是指隨時間連續變化的電信號。模擬信號必須通過模數轉換器轉換為數字形式，以便 DSP 進行處理。

位（bit）：數字詞可以分解為的最小單位。位數反映了字寬。字中的位數越多，該字可以表示的數字就越大。

周期（Cycle Time）：完成指令的時間長度。

數字（Digital）：數字描述了以兩種狀態生成、存儲和處理數據的電子技術：正數和非正數。正數用數字1表示，非正數用數字0表示。通過數字技術傳輸或存儲的數據被表示為一串0和1。這些狀態數字中的每一個都稱為一個位。

DMA（直接內存訪問，Direct Memory Accessing）：DSP 的 I/O 處理器支持通過外部、主機、串行、SPI 和 UART 端口在 DSP 存儲器和外部存儲器、主機或外設之間進行數據 DMA。每個 DMA 操作都會傳輸整個數據塊。

固定點(Fixed Point)：DSP 用于操作和表示數字的方法，最適合不大于單個內部寄存器中可以保存的最大數字。寄存器的大小由它可以包含的位數決定。例如，32 位數字可以大于 16 位數字。

浮點(Floating Point)：數字用尾數和指數表示的系統。例如，ax 2b，其中“a”是尾數，b 是指數。此方法允許 DSP 處理非常小的數字或非常大的數字。浮點處理器以 IEEE 建立的標準格式表示數字。它是一種以32位表示的科學記數法。

哈佛架構（Harvard Architecture）：DSP 使用具有獨立總線的存儲器架構來存儲程序和數據。兩條總線讓 DSP 同時獲取數據字和指令。

I/O：輸入輸出。用于在 DSP 和外設之間傳輸數據和控制信息的接口/設備。

I/O Processor：DSP 具有分布式 DMA 架構，每個支持 DMA 的外設均配有 DMA 控制器。此外，大多數端口可以直接（非 DMA）訪問內部存儲器和 I/O 存儲器。術語“I/O 處理器”泛指 DMA 控制器、DMA 通道仲裁和外設到總線連接。

MIPS：每秒數百萬條指令，其中每條指令可以執行多個操作。

MACs：每秒乘法累加

MOPS：每秒百萬次操作

MFLOPS：每秒百萬次浮點運算

Von Neumann Architecture：馮諾依曼架構，這是大多數（非 DSP）微處理器所使用的架構。該架構使用單個地址和數據總線進行內存訪問。

Word：一個數字符串表示數據值。DSP 中的字長通常為 16 位、24 位、32 位和 48 位、64位。

審核編輯：湯梓紅