无创血糖仪的优势与挑战：解读新技术的前景与限制
2023-07-12
MCU和各种单片机的区别
- 分类：新闻中心
- 作者：威旺达powerever
- 来源：
- 发布时间：2023-05-15 14:42
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【概要描述】 ARM处理器是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。更早称作Acorn RISC Machine。ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35%，却能保留32位系统的所有优势。20世纪90年代，ARM 32位嵌入式RISC(Reduced lnstruction Set Computer)处理器扩展到世界范围，占据了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统应用领域的领先地位。ARM公司既不生产芯片也不销售芯片，它只出售芯片技术授权。
MCU和各种单片机的区别
【概要描述】 ARM处理器是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。更早称作Acorn RISC Machine。ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35%，却能保留32位系统的所有优势。20世纪90年代，ARM 32位嵌入式RISC(Reduced lnstruction Set Computer)处理器扩展到世界范围，占据了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统应用领域的领先地位。ARM公司既不生产芯片也不销售芯片，它只出售芯片技术授权。
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1、芯片类别
ARM：
ARM处理器是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。更早称作Acorn RISC Machine。ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35%，却能保留32位系统的所有优势。20世纪90年代，ARM 32位嵌入式RISC(Reduced lnstruction Set Computer)处理器扩展到世界范围，占据了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统应用领域的领先地位。ARM公司既不生产芯片也不销售芯片，它只出售芯片技术授权。
MCU：
MCU本质为一片单片机，指将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成的芯片级的计算机。
DSP：
DSP(DigitalSignalProcessing)，数字信号处理，简称DSP。DSP是用数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术。另外DSP也是Digital Signal Processor的简称，即数字信号处理器，它是集成专用计算机的一种芯片，只有一枚硬币那么大。
FPGA：
FPGA(Field－Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
SOC：
SoC的定义多种多样，由于其内涵丰富、应用范围广，很难给出准确定义。一般说来， SoC称为系统级芯片，也有称片上系统,意指它是一个产品，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。同时它又是一种技术，用以实现从确定系统功能开始，到软/硬件划分，并完成设计的整个过程。
2、功耗
ARM：
可以说ARM之所以在移动市场上得到极大的成功，其中最主要的原因便是它的低功耗。众所周知的是在移动市场上的电子产品对处理器的功耗是十分敏感的，在过去PC平台上处理器的功耗在几十W到上百W不等，这样的功耗放在移动平台上是不可想像的，ARM在主频1G的情况下功耗才几百mW,强劲的低功耗使它能适应移动电子产品。
DSP：
在与非网的一组数据上显示，在数字信号处理方面的市场占有率DSP与FPGA各得半壁江山。DSP相对于FPGA的一个优势是它的功耗相对较低，DSP生产厂商通过提高处理器的主频、努力降低功耗来保证它的市场占有率，因为在高性能的数字处理市场上FPGA似乎更占有优势。如果单纯从DSP领域上来看，DSP在功耗上、性能上做得最好的要数TI公司，TI公司的DSP处理器相对其它的DSP厂商生产的处理器成本更低、功耗更低，所以TI的DSP芯片更在竞争力。
MCU：
MCU面世时间最长，各种厂商都有它们自己的架构与指令集，如果从低功耗方面来看，NXP的K32L2型MCU做得相对较好，功耗可以说是全部MCU的集合里功耗最低的。
FPGA：
FPGA由于它的内部结构原因造成它的功耗相对较高、芯片发热量大，这也是它的一个缺点。但这也是不可避免的，在支持高性能的并发计算数字电路，且内部的逻辑门大都采用标准的宽长比，最终生成的数字电路必然会在功耗上无法与ASIC等专用处理器比较。
SOC：
由于SOC自身的灵活性，它将多个器件集成到一个极小的芯片上从而组成一个系统，SOC系统相对于MCU等处理器组成的系统来说，它在功耗上具有优势。并且，SOC芯片可在版图层面上结合工艺、电路设计等因素对系统的功耗进行系统的优化，这样比由现今外围的PCB版搭建出来的系统功耗更低，占用面积更小。
3、速度
ARM：
随着市场应用的需求提高，ARM厂商纷纷通过优化来提高它的主频，提升它的性能。从开始的100Mhz到惊人的2.3Ghz，ARM主频以惊人的速度向前发展。
DSP：
现今最快的主频能达到1.2Ghz。当然不能单纯从主频判断它的性能会比ARM差，DSP具有单时钟周期内完成一次乘法和一次加法的能力，一般的ARM不具备这样的能力，DSP在计算领域优势尤其明显，所以TI结合了ARM和DSP两者的优势，生产出达芬奇异构芯片，当然这是属于SOC的范畴了。
MCU：
作为低端的应用处理器，它的主频从数M到几十Mhz不等。
FPGA：
FPGA主频时钟最高可达几Ghz甚至上10Ghz，当然它的成本也不菲。如果将FPGA与ARM、DSP等作为比较，从主频上进行比较是没有多大意义的，毕竟并行计算的能力要远远超出一般通用的处理器采用的串行计算几十倍。如同样的一个滤波算法在主频为100Mhz的FPGA上实现要比在主频为1Ghz的ARM上实现仍要快。
4、市场应用
ARM：
ARM处理器现在主要是三个系列分别为A系列、R系列、M系列，其中A系列主攻消费电子应用，应用十分广泛。
计算：上网本、智能本、输入板、电子书阅读器、瘦客户端
手机：智能手机、特色手机
数字家电：机顶盒、数字电视、蓝光播放器、游戏控制台
汽车：信息娱乐、导航
企业：激光打印机、路由器、无线基站、VOIP 电话和设备
无线基础结构：Web 2.0、无线基站、交换机、服务器
R系列处理器主要针对一些对实时性要求较高的应用，如航空航天、汽车电子等场合，它具备高可靠性、高可用性、高容错能力、实时响应等优点。
M系列处理器主要针对较低端的应用，它的最初目标是替换现有的市面上的MCU。
DSP：
DSP主要针对一些计算能力要求较高的应用，如视频图像处理、智能机器人、数字无线、宽带访问、数字音频、高分辨率成像和数字电机控制等。
MCU：
MCU应用最为广泛，主要利益于它的成本控制上，使它能在许多对计算能力要求不那么高的应用立足。相信在未来几年里，MCU市场关键增长驱动力将来自于绿色能源，智能电子设备，智能电网以及电子产品的升级换代比如汽车电子。
SOC：
SOC应用也十分广泛，主要是因为现有主流ARM芯片采用的架构便是SOC架构的一种，SOC是一个比较广泛的概念，现阶段许多ARM、DSP都开始采用SOC的方式来将多个器件加到处理器上组成复杂的系统。
4、总结
相信以上文章已经让大家对“芯片”这个词有了更深的了解，之后的生活中，芯片一定是不可或缺的，只有了解它，它才能更好的帮助我们。
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