中央處理器(CPU)是一塊超大規(guī)模的集成電路,是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。
嵌人式處理器包括DSP(數(shù)字信號(hào)處理器),EMPU(嵌入式微處理器),MCU(嵌人式微控制器)。而通用CPU的體系結(jié)構(gòu)隨不同的公司而異,主要有INTEL公司的奔騰系列、酷睿系列,還有其他公司如VIA(威盛)、中芯微等生產(chǎn)的產(chǎn)品。這兩類(lèi)芯片由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同,所以在結(jié)構(gòu)、耗能、發(fā)熱等方面有著相當(dāng)大的差異。
嵌人式處理器的應(yīng)用領(lǐng)域通常是較專(zhuān)一的。DSP主要用于數(shù)字信號(hào)的采集、變換、濾波、壓縮、識(shí)別等處理。強(qiáng)大的處理能力使它廣泛應(yīng)用于視頻編解碼領(lǐng)域,我們?nèi)粘K玫降腗P3,MP4、手機(jī)、DVD等數(shù)碼產(chǎn)品都是以它為核心的。而MCU主要用于工業(yè)控制領(lǐng)域,俗稱(chēng)為單片機(jī),它的處理能力通常較差,但可靠性較高。而EM-PU則是在提供一定通用性的情況下追求比MCU更好的性能。
與嵌人式處理器不同,通用CPU則是要求能從事很多任務(wù),比如電腦可以用來(lái)看電影、打游戲、上網(wǎng)等,而且要能使用不同的操作系統(tǒng)和硬件外設(shè)等,這就對(duì)CPU的處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。看電影它不如DVD,打游戲它不如PS2,當(dāng)然隨著電腦性能不斷的提高,這些情況會(huì)改善,但是噪音和發(fā)熱量大這兩個(gè)弊端估計(jì)在近期不會(huì)有大的改善。
由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同,這兩種處理器的結(jié)構(gòu)也不同。作為嵌人式處理器的代表,DSP主要采用了改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)(指令和數(shù)據(jù)分開(kāi)存儲(chǔ)獨(dú)立編址,獨(dú)立訪線結(jié)構(gòu)(如TI的TMS320C54 x內(nèi)部有線、四條地址、三條數(shù)據(jù)、條程序),多級(jí)流水線技術(shù)(如TI的TMS320C級(jí)不等的流水線,可以加快處理速度),專(zhuān)用硬件乘法器,特殊的DSP指令等層指令分為采用精簡(jiǎn)指令集(CISC)和復(fù)雜指令集(RISC)兩類(lèi),前者使用了X86架構(gòu),后者則有如ARM(ADVANCE RISC MA-CHINES),PC等多種架構(gòu)。
在行業(yè)的準(zhǔn)則內(nèi),通用與效率總是一對(duì)矛盾。顯然,DSP等嵌人式處理器走的是專(zhuān)一高效路線,而通用CPU走的是多用途多功能路線們的并存使我們的生活變得多姿多彩,使生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程越來(lái)越快。
本文整合自:中國(guó)IC網(wǎng)、華強(qiáng)電子網(wǎng)
審核編輯:符乾江
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