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嵌入式处理器与通用CPU的比较

独爱72H 来源:中国IC网、华强电子网 作者:中国IC网、华强电 2022-02-03 10:12 次阅读

中央处理器CPU)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

嵌人式处理器包括DSP数字信号处理器),EMPU(嵌入式微处理器),MCU(嵌人式微控制器)。而通用CPU的体系结构随不同的公司而异,主要有INTEL公司的奔腾系列、酷睿系列,还有其他公司如VIA(威盛)、中芯微等生产的产品。这两类芯片由于应用领域的不同,所以在结构、耗能、发热等方面有着相当大的差异。

嵌人式处理器的应用领域通常是较专一的。DSP主要用于数字信号的采集、变换、滤波、压缩、识别等处理。强大的处理能力使它广泛应用于视频编解码领域,我们日常所用到的MP3,MP4、手机、DVD等数码产品都是以它为核心的。而MCU主要用于工业控制领域,俗称为单片机,它的处理能力通常较差,但可靠性较高。而EM-PU则是在提供一定通用性的情况下追求比MCU更好的性能。

与嵌人式处理器不同,通用CPU则是要求能从事很多任务,比如电脑可以用来看电影、打游戏、上网等,而且要能使用不同的操作系统硬件外设等,这就对CPU的处理能力和兼容性提出了很高的要求。什么都能做,必然什么都不精。看电影它不如DVD,打游戏它不如PS2,当然随着电脑性能不断的提高,这些情况会改善,但是噪音和发热量大这两个弊端估计在近期不会有大的改善。

由于应用领域的不同,这两种处理器的结构也不同。作为嵌人式处理器的代表,DSP主要采用了改进的哈佛结构(指令和数据分开存储独立编址,独立访线结构(如TI的TMS320C54 x内部有线、四条地址、三条数据、条程序),多级流水线技术(如TI的TMS320C级不等的流水线,可以加快处理速度),专用硬件乘法器,特殊的DSP指令等层指令分为采用精简指令集(CISC)和复杂指令集(RISC)两类,前者使用了X86架构,后者则有如ARMADVANCE RISC MA-CHINES),PC等多种架构。

在行业的准则内,通用与效率总是一对矛盾。显然,DSP等嵌人式处理器走的是专一高效路线,而通用CPU走的是多用途多功能路线们的并存使我们的生活变得多姿多彩,使生产的自动化进程越来越快。

本文整合自:中国IC网、华强电子

审核编辑:符乾江

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