前言

在后PC时代，电脑周边的应用、宽频网路、无线通讯和数位多媒体等应用百家争鸣，数位讯号处理器（DSP）在现今的半导体产业扮演火车头的角色，该产品技术渐受重视成为下一波半导体成长与延续的动力之一。 (图一)

《图一 DSP与IC产业之联动性〈数据源:Source：WSTS, SIA, IC Insights, 2002〉》

DSP市场兴衰

DSP应用初期属于高成长性产品，与整体半导体产业关联性较低；但是在1999年起，行动电话整体市场飞速成长，至2000年居于高峰，去年不景气的环境之下也有30%的成长幅度，明显与IC产业的成长或衰退脉动十分贴近，也显示出DSP近几年在半导体产业中的重要性！ (图二)

DSP市场自1996年起不论是在单位产量或营收部分都是相当亮丽，年复合成长率达26﹪(CAGR, 96-00)。由于技术的纯熟和市场的需求快速增长，平均售价单价（ASP）自1997年的9.3美元下滑至2000年的6.7美元。而2001年是全球半导体笼罩低气压的一年，也是DSP市场首次下滑，造成市场需求减缓的主因是生产过剩和景气循环，平均售价单价的下滑幅度可望趋缓。

《图二 DSP历年市场规模〈数据源:Source：WSTS, IC Insights〉》

何谓DSP？

DSP由于有高速运算的功能，主要应用于压缩多媒体讯号、处理并重组正确的资料上，因此举凡有效运用频宽、压缩及解压缩资料即为DSP的应用市场；换言之，DSP在网路通讯和多媒体资料的压缩处理与运算上扮演重要角色。

DSP为了处理大量即时的资料,因此在结构上建立一个或多个累加器(MAC)、内部多重记忆体存取汇流排、内建周边介面(DMA、GPIO...等)。

由于DSP重复的处理大量的资料，因此很容易将工作量分由数个DSP单元来执行。一般以储存程式为主的快闪记忆体，为了增加DSP本身的弹性，可依据产品、韧体版本的随时更新或依使用者使用情形调整程式，内嵌快闪记忆体成为未来DSP发展的重点之一。如今随着应用产品的复杂和多样化，DSP之前所编译的程式使用组合语言来编写，逐渐采用高阶程式语言，如 C 程式语言来撰写。

市场规模与应用产品

目前DSP最大宗的应用仍在于通讯，以最惨澹的2001年来看，通讯应用占DSP的六成五市场，其中无线通讯占DSP应用市场的53%，有线通讯占12%，可见无线通讯的发展可左右DSP市场；目前在资讯产品中应用DSP最多的是个人电脑的储存设备，其中HDD的使用DSP为最大比重。 (图三)

潜在发展环境

或许您会觉得：行动电话市场一趋于饱和，或3 G市场的延宕将会抑制DSP市场的发展。然而DSP技术的其他应用市场也逐渐打开：宽频网路（Cable Modem/ xDSL, Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Etherent）、多媒体应用（MP3, DVD, MP4, 数位相机，数位录影机，游戏机），另外结合网路及多媒体的VoD, Video Conference, VoIP等即时影像与语音传输处理加速对DSP的需求；而消费应用产品，如语音辨识系统、翻译器、全球定位系统、依路面情况调整的车用动态悬吊系统等，都是众多DSP技术应用的一小部份，这些应用产品将不断使DSP持续成长。 (图四)

《图三 2001年DSP应用市场〈数据源:Source：IC Insights，2002〉》

《图四 2000-2005全球DSP市场预测〈数据源:Source：Dataquest(2002/01)〉》

然而需要关注的一点是，这么多的应用，DSP可能不会单独存在，其主要原因在于：各种领域所需的系统规格不同、所附于的Domain Knowledge也不同，在整体产品降低成本考量和相同应用但不同产品区隔等等因素考量下，业者多以整合其他功能产品的形式出货，如行动电话中基频晶片即内含MCU与DSP。而泛用型的DSP多只用在大的系统设备上（如行动通讯的基地台）和新推出的产品上，目前则由德州仪器(TI)为DSP最大的制造商，市场上还包含自Lucent分出的Agere、Motorola等业者与之争逐。

DSP应用焦点

3G与网路多媒体

虽然行动通讯产品在2001年景气反转和库存因素下，对上游的半导体造成相当的影响。然而在景气疲软和市场扑朔离迷之际，技术的进步却是不停歇的；回顾1999和2000年行动通讯半导体市场规模均达到50﹪以上的成长，更促使还未来得及在2Ｇ市场有所发挥的业者积极投入下一代行动通讯。

而DSP主要使用于压缩多媒体讯号、处理并重组正确的资料，因此尽可能有效运用频宽、压缩及解压缩资料；最大的特点是能够「即时」处理讯号调变，语音编解码，频道等化...等，如此才能够将大量的数据转换为语音讯号、影像讯号或音频讯号，而它的要求在于符合外部频宽，否则将有资料流失，而资料的撷取关系着DSP的好坏。

DSP发展突破

采用哈佛（Harvard）架构的DSP，其特点是程式与资料使用不同的记忆体区块，因此一个时脉可抓取的资料比微处理器多，此外还增加乘法累加器（MAC）来增加资料处理的速度。为了满足低成本、高效能和低耗电的可携式产品要求，多处理单元、多个MAC和电源管理等方向设计成为必然趋势。

全球的DSP霸主－TI，因为行动电话的大幅成长而带来连续两年（1999年和2000年）营收20﹪以上的成长。为了迎接新一代行动通讯的到来，TI采用以低耗电量为设计重点的DSP/RISC的架构，包含TI的'C55x DSP Core与ARM 9，并提供了软体供应商一开发软体平台OMAP (Open Multimedia Applications Platform) 架构，提供更多样化的应用软体以支援MPEG4 video, 语音辨识和Audio的应用。目前有Nokia，Ericsson，Sony等公司采用，Symbian和微软支援该平台。

而Motorola与Agere合作开发DSP的Star Core，已被Motorola将其与M-Core整合为基频晶片并供Motorola本身的手机使用。

近来最引人侧目的就是，ADI与Intel合作开发高效能、动态电源管理、多媒体指令集和支援C/C++程式语言开发应用程式的DSP 核心技术－MSA（Micro Signal Architecture）；手机界的新手Intel以推出整合RISC/DSP的PCA（Personal Internet Client Architecture）架构来进入第三代行动通讯市场，Intel鼓励传统的PC和PDA软体业者将他们的程式port到PCA上，与TI互别苗头。 ADI也运用该架构并内建2.4Mb SRAM的高容量，开发名为Blackfin的DSP产品。

DSP Core行情看俏

连续两年夺得DSP IP 市场占有率第一的DSP Group，其授权的对象包含LSI Logic, Samsung, Mitsubishi Semiconductor, Philips等手机半导体业者，2000年的营收更是成长43%，根据Forward Concepts的估计2000年约有20﹪的手机含有DSP Group 的DSP IP。近来更与STEPMIND 合作开发 GSM/GPRS/EDGE的Total Solution，完成下一世代行动通讯的布局。至于欧系半导体业者纷纷将DSP 的技术独立出来，Philips、ST和Infineon等大厂提供IP为主，如：Philips有意将其REAL 的DSP 技术－独立出来成立新IP公司，ST则提出ST100的DSP Core，期望在DSP应用市场当中能占有一席之地。

市场新势力

Infineon加入Agere和Motorola合资成立StarCore公司，使其DSP Core 增加Infineon的CARMEL，在市场上直接威胁到DSP Group，一旦Agere、 Motorola和Infineon在行动电话基频晶片的解决方案均采用StarCore的方案时，真正冲击的是TI。

另外一桩大事则是DSPG 今年四月与Parthus 的合并。 Parthus 是以完整Mobile Internet平台IP授权为主，包含射频、基频和软体的设计，主要的平台包含MP3、GPS、 GPRS、 GSM、 3G和蓝芽。虽然同样是IP的授权，但是目标产品不同，市场区隔也不同，而这桩合并案属于公司专长互补的形式，提供各完整的IP在不同的平台上，可发挥公司整合的综效。

结语

前文详述了市场现况，不难发现通讯领域中，国内尚无明显的DSP产品，不过现今本土DSP技术的应用有相当不错的成绩，如凌扬、华邦、扬智、联发科的具语音功能的玩具、MPEG 1、MPEG2和VCD/DVD等产品。近来在DSP Core的开发上有智原、创意和太欣等公司投入，提供国内更多DSP的选择，也显示国内IC设计业者对于数位讯号处理技术的需求。

目前国内投入在DSP的应用多在监视器、答录机、无线电话、GPS等产品上；近来已经将产品线延伸至无线通讯产品和宽频数据机晶片上，如联发科和威盛，瑞昱、上元、益勤和劲取等分别开发的行动电话、无线区域网路和ADSL晶片。

国内想在国际大厂中求得生存势必找出利基产品以为区隔，直接面对通讯产品的市场恐将面临一场苦战，但是随着手机大厂来台下单的趋势，这也是一种群聚效应产生的利基。况且单纯的DSP已不易见到，与RISC微处理器整合扩大应用范畴，清楚的产品定位相信是国内主要的机会。