デジタルシグナルプロセッサ
それらのユニットは、高速フーリエ変換や行列演算とった特定の計算をハードウェアで高速化するものである。モトローラ MC68356 では複数のプロセッサコアを搭載し並列動作が可能だった。1995年以降の他のDSPとしては、TI TMS320C541 や TMS320C80 がある。
第4世代の特徴は、命令セットの変更と命令のデコードの変更である。SIMDやMMX拡張が追加され、VLIWやスーパースカラーアーキテクチャが登場した。クロック周波数も高くなり、現在では積和演算は3ナノ秒で実行できる。
1990年代には名称の元ともなった音声信号のみならず、画像や動画のような情報密度の高いものまで演算処理するようになったが、20世紀末から21世紀初めにかけて、PC用のグラフィックス・ディスプレイ用プロセッサから発展してきたGPUや、リアルな動画処理が扱える高性能なゲーム用プロセッサとして開発されたCell、そして各種のメディアプロセッサと呼ばれるもの等が、DSPで行なう積和演算処理以上の高度な演算処理をプログラマブルに実行出来るものとして登場してきたために、DSPが発展・占有しつつあった高処理能力を必要とする用途は奪われ、DSPは従来から存在し今では小さく狭くなった低処理能力の用途にほぼ限定して使用されている。GPUは2007年頃から、GPGPUという動画処理以外での処理に使用される方向へと用途が拡大されている。
Blackfinなど、マルチメディア処理向けの組み込みプロセッサにおいて、DSPコアやDSPの機能を備えるものが存在している。
デジタル信号処理のアルゴリズムは一般に大量の演算を一群のデータに対して素早く行う必要がある。アナログからデジタルに信号を変換し、それを操作し、再びアナログに戻す(下図参照)。多くのデジタル信号処理は潜伏時間に制約がある。すなわち、デジタル信号処理がある時間以内に完了しないと、システムは役に立たない。
多くの汎用のプロセッサでも、デジタル信号処理のアルゴリズムを正しく実行できる。しかし、そのようなマイクロプロセッサは消費電力や大きさの関係で、携帯電話やPDAなどには適さなかった。デジタル信号処理に特化したDSPは、より安価でより低消費電力でありながら、より高性能を提供する。なお、汎用のマイクロプロセッサやマイクロコントローラでも、積和演算命令の付加など、従来DSPでおこなっていた処理を受け持つことができるものも増えている。
特定の演算処理を高速に行なうことを目的に作られ、音声処理・画像処理などに使われることが多い。レーダーなどの信号処理や無線通信回線の信号の変調・復調等でも使用されていた。DTM用音源ボードなどのPC用拡張ボードに使用されたほか、携帯電話、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、電子楽器などに使用された。高速フーリエ変換のような演算を行ない、アナログでは不可能なフィルタ動作や信号情報の圧縮・変調・復調処理などを行なった。
DSPのアーキテクチャは、デジタル信号処理に最適化されている。以下では、そのような特徴を解説する。