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标题: 微话题 | 32位微处理器架构之争战局将会如何？ [打印本页]
作者: admin    时间: 2019-9-27 15:08
标题: 微话题 | 32位微处理器架构之争战局将会如何？
???????微话题32位MCU应用越来越广，消费电子、汽车、工业控制等各个领域都将成为32位MCU的天下。因此，基于ARM核心和各公司专有核心的架构之争也在升级。到底是采用专有核心，还是采用通用核心，或者两者兼具共同发展，各公司都做出了不同的选择。在通用和专有架构之间作选择时，目前大多数国际MCU厂商的普遍现状是在保有专有架构MCU市场的同时，利用通用架构来深挖现有市场或者拓展新领域。
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" b  Y$ [; C0 x+ ], k' E0 z1 q* w但是通用架构在往各个领域不断的渗透，已经开始威胁各家厂商专有架构的生存。是坐视通用架构一统天下，还是奋起放抗是各大MCU厂商目前必须面临的抉择。毫无疑问，如果选择通用MCU架构，可以节约大量的研发、维护、升级以及推广成本。但是产品的自主性将受到严重的限制，而且产品趋于同质化以至于竞争压力几何倍上升。( z' I/ b: v/ H* j  {& R

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下面先来目前活跃在市场上的各种通用以及专有架构，目前最红的架构非ARM莫属，它是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的一款RISC微处理器架构。ARM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。现在已经推出眼花缭乱的各种性能版本。最新的ARMv8架构在消费电子市场所向披靡，没有一合之敌。在通用MCU市场上，ARM也是占据上风，飞思卡尔、瑞萨、ST、NXP、英飞凌、Silicon Labs、TI等公司纷纷追随ARM，都扩充了丰富的ARM产品线。7 x/ N6 ]- K8 K

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; k: K, A/ O0 ?5 B. W7 r* i/ }另一种叫做MIPS的通用架构也是一种采取精简指令集的处理器架构。1981年出现，由MIPS科技公司开发并授权，广泛被使用在许多电子产品、网络设备、个人娱乐装置与商业装置上。包含大量的寄存器、指令数和字符、可视的管道延时时隙，这些特性使MIPS架构能够提供最高的每平方毫米性能和当今SoC设计中最低的能耗。与ARM的Cortex-M系列产品相比，能够提供更低的能耗和更多先进的功能等优势。单个MIPS32 M4K/M14K内核比ARM Cortex-M3、M0或M1提供了更高的性能和更多的功能，可替代这三个内核。此外，M14K内核可通过选择不同的优化方向和制造工艺，实现多种不同的性能、功耗和成本平衡。在同等配置条件下与Cortex-M3相比，可实现更小的面积和更低的功耗。总体看来低功耗是MIPS最大的杀手锏（特别是对正在兴起的可穿戴而言）。Microchip的PIC32系列就是采用的MIPS架构。另外，东芝和瑞萨也是MIPS的追随者。5 Z: L- @  K" H7 X( \$ i. m

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9 L1 a" ~& l+ Q由IBM推出的power architecture架构同样是精简指令集。随着IBM在PC以及移动处理器上的战略放弃，POWER联盟也开始土崩瓦解。苹果、摩托罗拉等都弃power，转向ARM。现在除IBM本身以外，只有飞思卡尔和ST等为数不多的几家仍在坚守，主要用在汽车MCU方面。
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专有架构方面，飞思卡尔的ColdFire，继承的是传统经典的68k内核，在国外有几十年的悠久历史，是与x86齐名的经典，计算机领域的许多标准都是针对x86和68k这两者来树立的。目前ColdFire架构MCU仍然是ST的主打产品，在汽车电子、视频控制处理等方面有广阔的应用。ColdFire虽然有悠久的历史，但是国内的工程师对ColdFire架构没有什么感情。4 a- h6 a! I7 n+ ~1 m+ |

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瑞萨的SuperH架构在九零年代早期由日立开始开发。许多单片机与微处理器都在这个架构下。其中最有名可能是惠普Jornada PDA用的SH7709，目前瑞萨SuperH架构产品线齐全，可应对工业、消费电子、汽车电子、通信等领域各种不同的需求，也是瑞萨最大的32位MCU产品线。此外，DI的Blackfin架构，Atmel的AVR等都是自己专有的32位MCU架构。PC处理器巨头英特尔在微处理器架构方面也是不遗余力（基于X86结构的Quark32位微处理器等，针对物联网和可穿戴），屡败屡战。
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- b6 r+ h6 a, YARM已逐渐在手机、便携式设备、硬盘等应用市场占据主流地位，MIPS主要在多媒体应用和网络通信领域见长，自有架构主要以低功耗等特性见长，但这三种架构的MCU都互相瞄着对方的主流市场（目前来说X86微处理器可以忽略）。想要维持原有的平衡已经不可能，必定要决出生死。4 r# ~; B# m/ _# ^6 G6 u

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3 N. m) k. T+ |& P; @你认为32位微处理器架构之争，最终战局走势将会是什么样？各大厂商会坚守专有32位微处理器架构，还是拜倒在通用架构的石榴裙之下？会是“诸侯割据”还是会有某种架构“受命于市场”，一统32位微处理器的天下？
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