数字信号处理器市场规模和份额

数字信号处理器市场分析

2025 年数字信号处理器市场的当前价值为 26.9 亿美元，预计到 2030 年将攀升至 31.4 亿美元，复合年增长率为 3.14%。这一稳定的标题数字掩盖了从独立芯片到高度集成的片上系统 (SoC) 解决方案的更深层次的转变，这些解决方案融合了 DSP、CPU 和神经引擎，以实现边缘人工智能工作负载。半导体供应商正在优先考虑节能的多核设计、混合数字格式和缩短设计周期的软件生态系统。即使单位定价放缓，5G Open RAN 的推出、汽车 ADAS 需求、新兴的云原生无线​​电接入网络和工厂车间机器视觉升级仍在维持销量增长。与此同时，7 纳米以下工艺节点的供应链不确定性导致交货时间不稳定，从而为可迁移的平台带来附加值

全球数字信号处理器市场趋势和见解

亚洲 5G Open-RAN 部署激增

开放 RAN 架构将硬件和软件功能分开，用可在软件中重新定位的可编程 DSP 平台取代专有基带卡。中国、日本和韩国的运营商正在使用这些开放堆栈来减少供应商锁定并加快功能更新。将 NVIDIA ARC GPU 与高性能 DSP 内核相结合的测试床在多用户负载下的下行链路速度已超过 500 Mbps。^{[1]Davide Villa 等人，“开放式、可编程、多供应商 5G O-RAN 测试床”，东北大学，northern.edu} 这一性能证明推动了多核、具有浮点功能的 DSP 的采购浪潮，这些 DSP 实时执行波束形成、信道估计和前传压缩。由此产生的拉动效应提高了亚太地区和二级部署中商用芯片和可授权 DSP IP 的订单

汽车 ADAS 一级设计从 MCU 迁移到以 DSP 为中心的 SoC

随着每辆车的摄像头、雷达和 LiDAR 数量增加，微控制器缺乏执行实时传感器融合的吞吐量，因此，AMD 的 Zynq UltraScale+ XA MPSoC 展示了紧密耦合的 DSP 结构如何处理雷达。相邻的人工智能引擎对物体进行分类时发出鸣叫声，所有这些都位于一个经过安全认证的包中Age.^{[2]Advanced Micro Devices, “高级驾驶辅助系统 (ADAS),” amd.com} 欧洲和东亚的汽车供应链致力于在 2027 年之前取得设计成果，即使平均售价发生变化，也能实现两位数的销量增长

可穿戴设备和智能扬声器中的人工智能增强型音频和语音处理

可穿戴设备现在将经典的音频 DSP 功能（噪声抑制、回声消除）与设备上的人工智能相结合，可个性化频率响应并识别语音意图。专业内核必须在毫瓦预算内执行定点 FIR 管道和神经网络推理。 2025 年推出的 Edge-AI 音频芯片将集成片上 SRAM，以减少 DRAM 访问并实现两位数的电池寿命提升。^{[3]EE Times Europe 工作人员，“用 AI 重新定义音频芯片的未来”，eetimes.eu}耳塞和语音助手的销量为中档 DSP 供应商维持了有吸引力的长尾收入流。

在航空航天和国防领域采用软件定义雷达

国防主要承包商正在重新架构雷达平台，以便从天气扫描到电子支持措施的任务模式在通用平台上运行可重新编程的 DSP 引擎。 AMD 的 Versal AI Edge 集成了 DSP、AI 和可编程逻辑，可在出击之间重新配置脉冲压缩或目标跟踪内核。较长的程序生命周期和快速现场升级的需求支撑着高端浮点 DSP 的稳定替代市场。

先进节点（≤ 7 nm）代工厂的供应链波动

台湾和韩国有限的超现代化晶圆厂面临着周期性的地缘政治和物流中断。当产能紧张时，DSP 交付周期将延长至 40 周以上，迫使设计人员重新采用既不能满足功耗也不能满足性能目标的成熟工艺。与锁定单一来源合作伙伴的竞争对手相比，采用多代工厂策略和适应性强的物理设计套件的芯片制造商仍能保持更好的隔离性。

电池供电设备中定点精度和浮点精度之间的集成权衡

可穿戴设备、可听设备和物联网传感器必须选择最佳方案介于低功耗定点数学和更高的浮点数字保真度之间。使用多项式混沌扩展的学术工作将量化噪声建模为正确大小的字长，但实施仍会增加数周的验证时间。^{[4]M. Rao 和 N. N.，“估计定点 DSP 实现的字长”，MDPI Electronics，mdpi.com}随着算法变得更加以 AI 为中心，许多 OEM 发现他们需要混合精度管道，从而使 IP 选择和工具流程变得复杂。

细分分析

按内核：多核主导地位反映了并行工作负载的上升

多核器件占 2024 年收入的 65%，相当于数字信号处理器市场规模的 14.6 亿美元，凸显了它们在 5G 基带、汽车雷达中的重要作用r和工业愿景。数字信号处理器市场青睐这些部件，因为任务级并行性自然映射到多个同构核心，从而在实时约束下允许确定性延迟。 Texas Instruments 的 C66x 系列演示了八个定点/浮点内核如何利用统一的多核导航器结构来消除复制开销。配置空间支持涵盖医疗成像、电机控制和卫星通信终端的产品线变体。

单核和双核选项在智能电表等深度嵌入式、价格敏感的终端节点中生存，而混合了 DSP、CPU 和 AI 加速器的异构多核 SoC 正在获得关注。到 2030 年，复合年增长率将持续达到 3.7%，数字信号处理器市场的多核份额的扩张速度将快于整个行业收入的增长速度。随着开源工具链的成熟，多核编程负担下降，加强了优先考虑可扩展的基于块的结构的供应商路线图，暂存器存储器层次结构和内核间消息传递。

按产品类型：特定于应用的解决方案加速差异化

特定于应用的 DSP 占 2024 年收入的 48%，即数字信号处理器市场规模的 10.8 亿美元，因为紧密集中的指令集和加速器模块在智能手机、基站和信息娱乐音响主机中提供了高瓦特效率的性能。它们的增长符合 OEM 对节省 BOM 和减少电路板空间的需求。 Qualcomm 的调制解调器集成 DSP 模块和 Analog Devices 的 RF 优化内核体现了这种适合用途的方法。

然而，最快的扩展来自于插入到更广泛的 SoC 项目中的可授权嵌入式 DSP IP。该矢量复合年增长率为 4.1%，提高了 EDA 供应商和软 IP 公司的总可寻址份额。通用离散 DSP 现在面向重视长产品生命周期的军事、航空航天和实验室仪器仪表领域。 FPGA-基于混合的解决方案填补了中批量客户需要在没有 ASIC 风险的情况下进行可重新配置的定制空白。

按架构：SIMD 仍占主导地位，而 VLIW 的增长速度超过

SIMD 实现占 2024 年收入的 52.3%，相当于数字信号处理器市场的 14.1 亿美元。它们在波束成形和音频过滤等工作负载上蓬勃发展，这些工作负载跨长数据向量广播一条指令。编译器成熟度、可预测的延迟和每个 MAC 的小面积使 SIMD 相对于较新的方案更具吸引力。

VLIW 设备虽然绝对金额较小，但在汽车感知和工业分析中的复杂数学方面以 4.3% 的复合年增长率加速。 Synopsys 的 ARC VPX5 将 VLIW 控制与 SIMD 数据路径混合在一起，实现浮点线性代数的 512 位向量运算。该方法提取了指令级并行性，而没有超标量 CPU 所面临的控制流开销。新兴的 SIMT 和异构教学格式出现在 r 中研究原型，但尚未推动收入增长。

按数字格式：定点效率保持不变，浮点精度提高

定点处理器在 2024 年占据主导地位，占据 55.4% 的份额，约占数字信号处理器市场收入的 14.9 亿美元。它们的低泄漏乘法器和狭窄的数据路径可以控制耳塞、平板电脑和物联网网关的热预算。工具链现在可以自动执行饱和算术和缩放，减轻了曾经是定点编码独有的开发人员负担。

然而，浮点 SKU 的复合年增长率更快，达到 4.7%。 IEEE-754 合规性消除了溢出护栏，提高了用于预测性维护和医疗超声的 Matlab 到硅流程的生产效率。 Synopsys 确认优化的 VLIW/SIMD 融合可以提供低于 0.5 mW/MFLOP 的单精度吞吐量。混合未来迫在眉睫，自适应精度引擎会根据内核切换格式，让最终产品在功耗和精确度之间切换

按最终用户行业：通信仍然是支柱，汽车增长最快

通信系统占 2024 年出货量的 40.1%，相当于数字信号处理器市场规模的 10.8 亿美元。大规模 MIMO 天线、前传压缩和开放接口虚拟 DU 堆栈严重依赖多线程 DSP 阵列来满足亚毫秒级调度期限。随着运营商密集化 5G 微微蜂窝并进行 6G 太赫兹试验，平台更新周期缩短至三年，巩固了经常性的硅需求。

随着 2+ 级自主权的激增，汽车收入的复合年增长率达到了最强劲的 5.4%。雷达和摄像头的连接率现在超过每辆高级车辆八个传感器，每个传感器将数据传输到 DSP 加速的融合中心。数字信号处理器行业在此发挥着关键作用，欧洲和日本 OEM 厂商正在为 2027 年车型推出 32 TOPS 异构 SoC。消费电子、工业自动化、航空航天和医疗保健行业完善了需求图，每个行业都依赖于吞吐量、功率和认证的独特组合。

地理分析

2024 年，亚太地区的收入占全球收入的 48.6%，略低于全球数字信号处理器市场的一半。仅中国就带动了超过四分之一的晶圆需求，因为其电信运营商建设超密集的 5G 电网，电动汽车制造商为车辆配备雷达和信息娱乐处理器。韩国和日本通过其先进的内存、传感器和汽车供应链进一步发挥作用。 3.8% 的复合年增长率使该地区保持在增长联盟的领先地位，其已安装的晶圆厂产能在先进节点分配紧张时确保了供应优势。

北美在收入和研发深度方面均排名第二。硅谷初创企业和奥斯汀老牌企业推动领先的多核架构和神经 DSP 混合而美国的国防项目保证了抗辐射浮点部件的稳定市场。 《CHIPS》和《科学法案》下的联邦激励措施促进了计划于 2027 年上线的国内晶圆厂扩建，有望缓解当地 DSP 公司的节点稀缺问题。

欧洲凭借德国和法国汽车制造商的强劲需求以及不断增长的机器视觉集成商群体完成了三足鼎立。 IPCEI微电子等区域举措支持12英寸晶圆试验线，缩小了与亚洲的生产差距。与此同时，南美洲以及中东和非洲贡献了一个新兴的尾巴，很大程度上与依赖于高吞吐量基于 DSP 的调制解调器的电信基础设施部署和卫星宽带网关有关。

竞争格局

五家最大的供应商——德州仪器、模拟设备、高通、英特尔和NXP——控制着全球约 65% 的市场份额2024 年，结构适度集中。德州仪器 (TI) 和 Analog Devices 继续扩大特定领域的产品组合，提供参考软件和模拟前端，锁定汽车和工业客户长达十年的生命周期。高通利用调制解调器专业知识将 DSP 子系统整合到智能手机基带中，而英特尔则将信号处理核心捆绑在针对电信 DU 的异构 x86 平台中。

人工智能推理模糊了传统 DSP 边界，竞争加剧。 Cadence 将可授权的 Tensilica 核心作为嵌入式神经加速器进行推广，认为软 IP 可以避免快速发展的人工智能模型的过时。像 Retym 这样的初创公司通过瞄准传感器边缘的超低功耗推理、押注 x86/ARM 霸权之外的架构创新来吸引风险投资。现在，差异化优势集中在编译器工具链、模型压缩库和端到端安全性，而不是原始 MAC 计数。

战略合作伙伴关系涵盖光学 DSP 路线图 - MaxLinear 和 Marvell 均推出了 1.6 Tbit/s PAM4 设备，用于支持 AI 数据中心互连以及汽车 AI 计算，其中 AMD 的 Versal AI Edge Gen 2 声称在传感器融合方面占据主导地位。供应商还捆绑加密的无线更新框架来锁定固件收入。对于后来进入者来说，混合信号传感器集线器和医学成像领域存在空白机会，这些市场仍然没有得到多面手的巨型电容的服务。