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???????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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/ z8 ?+ z$ B/ b2 L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。& @# @) u, I" J
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( _# z$ I, J/ d4 t% ?/ j% }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。
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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。
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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。. h5 w+ p& h1 v9 T, W
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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。
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5 t) x( y* \2 A5 a0 Y& }" I2 r, @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。: F6 A% ~8 b0 M# b* ~
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ARM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。
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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?( r- L6 K q" s3 h: [# m/ D
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