數字信號處理器（DSP）是一種專門的微處理器芯片，其結構為數字信號處理的操作需要而優化。104-107個DSP是在MOS集成電路芯片上制造的。它們廣泛用于音頻信號處理、電信、數字圖像處理、雷達、聲納和語音識別系統，以及普通消費類電子設備，如移動電話、磁盤驅動器和高清晰度電視（HDTV）產品。DSP的目標通常是測量、過濾或壓縮連續的真實世界模擬信號。大多數通用微處理器也能成功地執行數字信號處理算法，但可能無法連續實時地跟上這種處理。另外，專用的DSP通常具有更好的功率效率，因此，由于功耗的限制，它們更適合用于便攜式設備，如手機。DSP通常使用特殊的存儲器架構，能夠同時獲取多個數據或指令。

數字信號處理（DSP）算法通常需要在一系列數據樣本上快速、重復地進行大量的數xxx算。信號（可能來自音頻或視頻傳感器）不斷地從模擬轉換為數字，進行數字操作，然后再轉換回模擬形式。許多DSP應用對延遲有限制；也就是說，為了使系統工作，DSP操作必須在某個固定時間內完成，延遲（或批量）處理是不可行的。大多數通用的微處理器和操作系統可以成功地執行DSP算法，但由于電源效率的限制，不適合用于移動電話和PDA等便攜式設備。然而，專門的DSP將傾向于提供一個低成本的解決方案，具有更好的性能，更低的延遲，并且不需要專門的冷卻或大電池。這種性能的提高導致了數字信號處理在商業通信衛星中的引入，在這些衛星中，需要數以百計甚至數以千計的模擬濾波器、開關、頻率轉換器等來接收和處理上行信號，并為下行信號做好準備，可以用專門的DSP來代替，對衛星的重量、功耗、結構的復雜性/成本、可靠性和操作的靈活性有很大的好處。例如，運營商SES在2018年發射的SES-12和SES-14衛星，都是由空客防務和空間公司建造的，其中25%的容量使用DSP。DSP的架構是專門為數字信號處理而優化的。大多數還支持作為應用處理器或微控制器的一些功能，因為信號處理很少是一個系統的xxx任務。下面概述了優化DSP算法的一些有用功能。

按照通用處理器的標準，DSP的指令集通常是非常不規則的；傳統的指令集是由更多的通用指令組成的，可以進行更多的操作，而為數字信號處理優化的指令集包含了DSP計算中經常出現的常見數xxx算的指令。傳統的和DSP優化的指令集都能夠計算任何任意的操作，但是一個可能需要多條ARM或X86指令才能計算的操作，在DSP優化的指令集中可能只需要一條指令。對軟件架構的一個影響是，手工優化的匯編代碼例程（匯編程序）通常被打包成庫，以便重復使用，而不是依靠先進的編譯器技術來處理基本算法。即使有現代編譯器的優化，手工優化的匯編代碼也更有效率，DSP計算中涉及的許多常見算法都是手工編寫的，以便充分利用架構優化的優勢。

指令集乘積（MAC，包括融合乘加，FMA）運算廣泛用于各種矩陣運算卷積用于過濾點積多項式評估基本的DSP算法在很大程度上依賴于乘積性能FIR濾波器快速傅里葉變換（FFT）相關指令：SIMDVLIW環形緩沖器中模數尋址的專門指令和FFT交叉引用的位反轉尋址模式DSP有時使用時態編碼來簡化硬件并提高編碼效率。多個算術單元可能需要存儲器架構支持每個指令周期的多次訪問--通常支持從2個獨立的數據總線上讀取2個數據值，并同時讀取下一條指令（從指令緩存，或第3個程序存儲器）。