嵌入式系统与通用处理器的异同点?并从具体参数上(如处理器功耗,片上资源等)进行比较?
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发布时间:2022-04-26 07:14
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热心网友
时间:2023-10-08 21:15
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点:
1)对实时多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。
2)具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强大的存储区保护功能,同时也有利于软件诊断。
3)可扩展的处理器结构,以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。
4)嵌入式微处理器必须功耗很低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW级。
嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比具有以下特点:
1.嵌入式系统通常是面向特定应用的嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中,它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,移动能力大大增强,跟网络的耦合也越来越紧密。
2.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
3.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。
4.嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。
5.为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存贮于磁盘等载体中。
6.嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
7.目前,嵌入式系统多用于手机等操作系统的开发。具有巨大的市场潜力.
热心网友
时间:2023-10-08 21:15
通用微处理器一般指的是服务器用和桌面计算用CPU芯片。
目前,在桌面计算领域,Intel公司的Pentium系列微处理器芯片领导了市场的主流,占据着微机芯片市场的绝大部分份额,当前主流的芯片配置是32位的Pentium IV。2001年8月Intel采用0.18μm工艺实现了主频为2GHz的Pentium IV芯片,目前生产的Pentium IV芯片则大都采用0.13μm工艺,主频已超过3GHz。AMD公司的Athlon K系列微处理器与Intel的Pentium系列二进制兼容,是Intel公司的强劲对手,现在的AMD Athlon处理器的主频也超过了1GHz,并且即使频率略低,在实际性能上却并不逊色。AMD的AMD-64处理器,在实现与IA-32兼容的同时,支持全64位计算,更展示了强劲的潜力。另外,VIA公司通过购并Cyrix公司,也开始生产与Pentium系列二进制兼容的微处理器芯片。目前,VIA的C3芯片已开始进入桌面系统的低端市场。
IBM、HP(COMPAQ)、SGI、SUN等公司都生产各具特点的服务器用高性能通用微处理器,这些微处理器都采用RISC指令系统,通过超标量、乱序执行、动态分支预测、推测执行等机制,提高指令级并行性,改善性能。这类芯片被广泛用于各种工作站、服务器和高性能计算机中。
另外,Intel和HP公司早在1994年就启动了设计和生产基于EPIC显式并行体系结构的IA-64芯片合作项目,并陆续推出了Itanium和Itanium II处理器。有人预计不久,IA-64对服务器市场的占有量将全面超过RISC,以后IA-64标准也会形成,Intel将会主导这个标准。但是这些并不意味着IA-64将最终代替RISC体系结构而一统天下。Intel自己估计,要到2005甚至2010年,基于Itanium的64位的计算平台才会成为主流。同时,IBM、SUN等一些实力雄厚的公司,仍在继续发展新的基于RISC体系结构的芯片。
传统上,通用微处理器的工作负载以非数值、不规则标量应用为主(这种负载也是目前事务处理和Web服务类服务器的工作负载特征),实现高性能的方法主要是开发指令级并行性(ILP, instruction-level parallelism)。 以Intel x86为代表的CISC体系结构以超流水结构为提高性能的主要手段给人们留下了深刻的印象,这种结构将指令流水线划分成更简单的流水级以提高时钟速率。目前,Pentium IV的流水线级数对定点运算已达20级,浮点运算达到29级,处于执行状态的指令数达到126条。而RISC芯片则采用超标量结构为提高处理器性能的主要手段,这种结构在指令界面上保持与RISC结构兼容,但在内部由硬件做动态调度,实现多个操作的并行执行。为了进一步提高性能,CISC与RISC微处理器在发展的过程中都从对方借鉴了很多东西,两者在体系结构上的界限已越来越模糊。 RISC微处理器在进入后RISC时代以后,其性能的进一步提高,已不再是通过体系结构的创新得到的,而是用提高复杂度换来的。这种以复杂度换取性能的做法现在已达到收益递减点,效果已不再显著并且带来了很多问题。
为了将多媒体处理器(MMP,Multimedia Processor)的功能融入通用处理器(GPP,General-Purpose Processor),替代计算机中越来越多的各种专用的媒体及数字信号处理芯片和插卡的功能,实现对多媒体应用的支持,工业界的一个努力是在通用微处理器上扩展SIMD的多媒体处理功能,如Intel的MMX/SSE/SSE2,IBM/Motorola的AltiVec, SUN的VIS,HP的MAX-I/MAX-II,SGI/MIPS的MDMX,以及Compaq/Digital的MVI。这些努力展示了在通用微处理器中提供实时的向量处理,代替DSP的功能实现对多媒体应用的支持良好的发展前景。