国产DSP崛起：湖南进芯电子引领本土创新

DSP（Digital Signal Processing），中文是数字信号处理技术。这项技术在控制场景中常以微控制器单元（MCU）的形式出现。DSP的应用场景遍布衣食住行各个领域，从工业生产到新能源汽车，从轨道交通到新能源光伏以及智能家电等，DSP技术都扮演着不可或缺的角色。
 
为何DSP起着如此广泛的作用呢？这就要从DSP这项技术本身的特点说起。DSP有三大主要技术优势：（一）以典型的2P-2Z系统为例，9条运算操作压缩为5条指令，所以它突出的第一个特点是使用效率高。（二）控制外设丰富。（三）快速中断响应，可以实现精准的控制。正是由于这些显著的特点，使得DSP在数字电源和电机驱动这两个应用领域拥有悠久的应用历史。
 
自1982年全球首颗DSP芯片诞生以来，这项技术长期被国外厂商垄断。然而，近年来，随着科技的发展和市场需求的增加，国内企业开始勇敢地攀登这一高峰，逐步打破外国技术的垄断局面。其中，湖南进芯电子（Advancechip）便是一个典型代表。起源于国家“核高基”项目，进芯电子在“国产化”浪潮的推动下快速发展，成为国内领先的DSP技术研发和生产企业。
 
进芯电子DSP芯片实力几何？
 
进芯电子自2012年成立以来，根据营销总监孟书祥的介绍，公司投入了六年时间专注于产品的工程化打磨。2018年，其产品成功打入工业控制市场；到了2020年，进芯电子进一步拓展至新能源汽车市场。从2022年起，公司遵循每年开发3至4款新产品的研发节奏，以推动产品的持续迭代和更新。
 
经过近五年的市场运营，进芯电子在工业自动化领域已出货2200万颗芯片，在新能源领域累计交付超过200万颗，而在电动汽车市场则交付超过500万颗。公司预计到2024年，年出货量将超过1570万颗，展现了其在高科技领域的强劲成长和市场影响力。
 
市场的稳定性依赖于产品质量的有力保障。从可持续发展的角度评估DSP产品质量，主要关注系统性失效和随机性硬件失效两个方面。孟书祥指出，系统性失效通常通过规范化设计和严格测试来控制质量。这些措施确保系统按预期运行，防止整体故障。而随机性失效则在产品的整个生命周期中任何阶段都可能发生，其模式可能不明显。我们结合产品研发和应用经验，帮助客户实现稳定可靠的应用平台。
 
随着汽车市场服务的引入，公司设定从50 Ppm到10 Ppm的质量提升目标，并制定了全面的质量策略，包括全流程质量规划、规范化产品设计、生产工艺控制以及持续改进措施。实现这些目标离不开上游制造伙伴的强力支持，进芯也与国内的领先的制造厂商保持着密切的合作关系。
 
在谈及公司的产品优势时，孟书祥指出，作为一家国产化的芯片公司，进芯的很大优势是工程师友好的，进芯已在一线部署了超过50名现场支持人员，以更好地帮助客户实现产品导入和从设计到量产的全程服务支持。从产品质量的角度来看，公司的产品在质量上已经经过了行业的检验有了一定基础；再者，公司的产品在成本方面有20%的优势；然后很重要的产品交付方面，进芯的交付期基本上在一个半月左右。
 
而在成功推动一款芯片或品牌芯片市场化的过程中，有两个关键因素：产品与应用支持双助力和从设计到量产服务支持。从芯片厂商的角度看，硬件是基础，软件定义功能，而系统的灵活应用方案则推动产品市场化。技术支持是连接市场需求与客户需求的桥梁，创新解决方案则是公司长期发展的驱动力。同时，理解应用市场的需求和发展趋势，如双碳战略和新的生产力概念，是至关重要的。
 
那么进芯电子的DSP芯片究竟实力如何？一个数据可以用来说明。在典型的电机应用场景里，进芯电子的电机控制算法可以支持11万转以上的转速：1.8348kHz * 1pole pair * 60 s/min = 110,088 r/min。下图显示了进芯电子的电机控制算法在风机应用中的效果展示，从波形可以看出，控制的精确性和精细化。
 
 
 
截至目前，进芯电子拥有四种制程工艺平台和超过十个量产系列产品。进芯是国内首个在主驱领域批量应用的国产芯片品牌，累计市场应用已达3,000万颗。为了增强供应能力，进芯规划了年产5000万颗芯片的产能。
 
进芯电子携多款DSP芯片和解决方案亮相2024中国制冷展
 
4月9日，进芯电子携多款数字信号处理器（DSP）芯片及消费电子解决方案，首次亮相于中国国际博览中心新馆（北京顺义馆）举行的2024中国制冷展。
 
在进芯电子的展台上，重点展出了公司的两款DSP芯片：
 
16位定点DSP芯片ADP16F03系列：该产品集成多种片内运算加速单元，主频高达100MHz，包含12位ADC，采样速度高达1Msps，助力电机高效运行，支持多种消费类场景电机驱动方案。
  
32位定点DSP芯片ADP32F035B系列：该产品具备双处理器核心模块：32位定点主DSP核、32位支持浮点CLA核，包含11个以上的12位ADC通道，采样速度高达 4.28Msps，支持单电源供电方式，独特系统架构可实现大多数领域控制运用。 
 
此外，还有一系列DSP产品的应用解决方案，包括空调压缩机方案、空调外风机方案、冰箱压缩机方案等等。
 
总结
 
在DSP这个芯片高地，进芯电子已经完成了从0到1的问题，接下来是如何更好的实现从1-100的跃升。随着国内外市场对高效、智能化控制技术需求的增加，DSP技术的发展前景更加广阔。国产厂商如进芯电子的崛起，不仅代表了国内技术水平的提升，也预示着我国在全球高科技领域中更加积极的参与和竞争力。