嵌入式係統架構的發展趨勢及比較分析
http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 02:17:48 來源:中國電子測試網
嵌入式係統已經廣泛地應用到當今各個領域,與我們的生活息息相關,小到掌上的數字產品,大到汽車、航天飛機。
提到嵌入式係統我們很快會聯想到單片機,不錯,MCU是最基礎和常用的嵌入式係統,但是目前像FPGA、ARM、DSP、MIPS等其他嵌入式係統應用越來越廣泛。嵌入式係統與模擬電路或其他功能電路組成的SoC(System on Chip,片上係統)或SiP(System in Package,係統級封裝)在手機、機頂盒等功能複雜的產品上的應用也越來越多。
總的來說,嵌入式係統發展呈現如下特點:
·由8位處理向32位過渡
·由單核向多核過渡
·向網絡化功能發展
·MCU、FPGA、ARM、DSP等齊頭並進
·嵌入式操作係統呈多元化趨勢
所有的嵌入式處理器都是基於一定的架構的,即IP核(Intellectual Property,知識產權),生產處理器的廠家很多,但擁有IP核的屈指可數。有自己的IP核,光靠賣IP核即可坐擁城池。
嵌入式係統的架構有專有架構和標準架構之分,在MCU(微控製器)產品上,像瑞薩(Renesas)、飛思卡爾(Freescale)、NEC都擁有自己得專有IP核,而其他嵌入式處理器都是基於標準架構。本文討論僅討論標準架構的嵌入式係統。
標準的嵌入式係統架構有兩大體係,目前占主要地位的是所謂RISC(Reduced Instruction Set Computer,精簡指令集計算機)處理器。RISC體係的陣營非常廣泛,從ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等,都是屬於RISC處理器的範疇。不過這些處理器雖然同樣是屬於RISC體(ti)係(xi),但(dan)是(shi)在(zai)指(zhi)令(ling)集(ji)設(she)計(ji)與(yu)處(chu)理(li)單(dan)元(yuan)的(de)結(jie)構(gou)上(shang)都(dou)各(ge)有(you)不(bu)同(tong),因(yin)此(ci)彼(bi)此(ci)完(wan)全(quan)不(bu)能(neng)兼(jian)容(rong),在(zai)特(te)定(ding)平(ping)台(tai)上(shang)所(suo)開(kai)發(fa)的(de)軟(ruan)件(jian)無(wu)法(fa)直(zhi)接(jie)為(wei)另(ling)一(yi)硬(ying)件(jian)平(ping)台(tai)所(suo)用(yong),而(er)必(bi)須(xu)經(jing)過(guo)重(zhong)新(xin)編(bian)譯(yi)。
其次是CISC(Complex Instruction Set Computer,複雜指令集計算機)處理器體係,我們所熟知的Intel的X86處理器就屬於CISC體係,CISCtixiqishishifeichangdixiaolvdetixi,qizhilingjijiegoushangbeifuletaiduobaofu,tandaqiuquan,daozhixinpianjiegoudefuzadubeijidadetisheng。guoqubeiyingyongzaiqianrushixitongdeX86處理器,多為舊世代的產品,比如說,工業計算機中仍可常見數年前早已退出個人計算機市場的Pentium3處理器。由於此世代的產品效能與功耗比可以說是過去X86體係的甜蜜點,加上已經被市場長久驗證,穩定性高,故常被應用於效能需求不高,但穩定性要求高的應用中,如工控設備等產品。
1、RISC家族之ARM處理器
ARM公司於1991年成立於英國劍橋,主要出售芯片設計技術的授權。目前,采用ARM技術智能財產(IP)核心的處理器,即我們通常所說的ARM處理器,已遍及工業控製、消費類電子產品、通信係統、網絡係統、無線係統等各類產品市場,基於ARM技術的處理器應用約占據了32位RISC微處理器75%以上的市場,ARM技術不止逐步滲入到我們生活的各個方麵,我們甚至可以說,ARM於人類的生活環境中,已經是不可或缺的一環。
目前市麵上常見的ARM處理器架構,可分為ARM7、ARM9以及ARM11,新推出的Cortex係列尚在進行開發驗證,市麵上還未有相關產品推出。ARM也是嵌入式處理器中首先推出多核心架構的廠商。
ARM首個多核心架構為ARM11 MPCore,架構於原先的ARM11處理器核心之上。ARM11核心是發布於2002年10月份,為了進一步提升效能,其管線長度擴展到8階,處理單元則增加為預取、譯碼、發送、轉換 /MAC1、執行/MAC2、內存存取/MAC3和寫入等八個單元,體係上屬於ARM V6指令集架構。ARM11采用當時最先進的0.13μm製造製程,運行頻率最高可達500到700MHz。如果采用90nm製程,ARM11核心的工作頻率能夠輕鬆達到1GHz以上—對於嵌入式處理器來說,這顯然是個相當驚人的程度,不過顯然1GHz在ARM11體係中不算是個均衡的設定,因此幾乎沒有廠商推出達到1GHz的ARM11架構處理器。
ARM11的邏輯核心也經過大量的改進,其中最重要的當屬“靜/動態組合轉換的預測功能”。ARM11的執行單元包含一個64位、4種zhong狀zhuang態tai的de地di址zhi轉zhuan換huan緩huan衝chong,它ta主zhu要yao用yong來lai儲chu存cun最zui近jin使shi用yong過guo的de轉zhuan換huan地di址zhi。當dang采cai用yong動dong態tai轉zhuan換huan預yu測ce機ji製zhi而er無wu法fa在zai尋xun址zhi緩huan衝chong內nei找zhao到dao正zheng確que的de地di址zhi時shi,靜jing態tai轉zhuan換huan預yu測ce功gong能neng就jiu會hui立li刻ke接jie替ti它ta的de位wei置zhi。在zai實shi際ji測ce試shi中zhong,單dan純chun采cai用yong動dong態tai預yu測ce的de準zhun確que率lv為wei88%,單純采用靜態預測機製的準確率 隻有77%,而ARM11的靜/動態預測組合機製可實現92%的高準確率。針對高時脈速度帶來功耗增加的問題,ARM11采用一項名為“IEM (Intelligent Energy Manager)”的智能電源管理技術,該技術可根據任務負荷情況動態調節處理器的電壓,進而有效降低自身的功耗。這一係列改進讓ARM11的功耗效能比得以繼續提高,平均每MHz隻需消耗0.6mW(有快取時為0.8mW)的電力,處理器的最高效能可達到660 Dhrystone MIPS,遠超過上一代產品。
至於ARM11 MPCore,其在架構上與ARM11同樣屬於V6指令體係。根據不同應用的需要,MPCore可以被配置為1-4個處理器的組合方式,根據官方資料,其最高性能約可達到2600 Dhrystone MIPS的程度。MPCore是標準的同質多核心處理器,組成MPCore的是4個基於ARM11架jia構gou的de處chu理li器qi核he心xin,由you於yu多duo核he心xin設she計ji的de優you點dian是shi在zai頻pin率lv不bu變bian的de情qing況kuang下xia讓rang處chu理li器qi的de性xing能neng獲huo得de明ming顯xian提ti升sheng,因yin此ci可ke望wang在zai多duo任ren務wu應ying用yong中zhong擁yong有you良liang好hao的de表biao現xian,這zhe一yi點dian很hen適shi合he未wei來lai家jia庭ting消xiao費fei電dian子zi的de需xu要yao。例li如ru,機ji頂ding盒he在zai錄lu製zhi多duo個ge頻pin道dao電dian視shi節jie目mu的de同tong時shi,還hai可ke通tong過guo互hu聯lian網wang收shou看kan數shu字zi視shi頻pin點dian播bo節jie目mu、車內導航係統在提供導航功能的同時,仍然有餘力可以向後座乘客播放各類視頻碼流等。
2、RISC家族之MIPS處理器
MIPS是美國曆史悠久的RISC處理器體係,其架構的設計,也如美國人的性格一般,相當的大氣且理想化。MIPS架構起源,可追溯到1980年代,斯坦福大學和伯克利大學同時開始RISC架構處理器的研究。
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MIPS公司成立於1984年,隨後在 1986年推出第一款R2000處理器,在1992年時被SGI所並購,但隨著MIPS架構在桌麵市場的失守,後來在1998年脫離了SGI,成為MIPS技術公司,並且在1999年重新製定 公司策略,將市場目標導向嵌入式係統,並且統一旗下處理器架構,區分為32-bit以及64-bit兩大家族,以技術授權成為主要營利模式。
MIPS除了在手機中應用得比例極小外,其在一般數字消費性、網絡語音、個人娛樂、通訊、與商務應用市場有著相當不錯的成績,不過近年來因為其它IP授權公司的興起,其占有比率稍有衰退。MIPS應用最為廣泛的應屬家庭視聽電器(包含機頂盒)、網通產品以及汽車電子方麵。
對於MIPS,其核心技術強調的是多執行緒處理能力(Multiple issue,國內也通常稱作多發射核技術,以下以此稱謂)。一般來說,多核心與多發射是兩個並不是互斥的體係,可以彼此結合,然而在嵌入式領域,ARM與MIPS這兩大處理器IP廠商對這兩個架構的態度不同,造成這兩個架構在嵌入式市場上對抗的結果。
MIPS的多發射體係為MIPS34K係列,此為32位(wei)架(jia)構(gou)處(chu)理(li)器(qi),從(cong)架(jia)構(gou)上(shang)來(lai)看(kan),其(qi)實(shi)多(duo)發(fa)射(she)核(he)技(ji)術(shu)隻(zhi)是(shi)為(wei)了(le)盡(jin)量(liang)避(bi)免(mian)處(chu)理(li)單(dan)元(yuan)閑(xian)置(zhi)浪(lang)費(fei)而(er)為(wei)的(de)折(zhe)衷(zhong)手(shou)段(duan),就(jiu)是(shi)將(jiang)處(chu)理(li)器(qi)中(zhong)的(de)閑(xian)置(zhi)處(chu)理(li)單(dan)元(yuan),分(fen)割(ge)出(chu)來(lai)虛(xu)擬(ni)為(wei)另(ling)一(yi)個(ge)核(he)心(xin),以(yi)提(ti)高(gao)處(chu)理(li)單(dan)元(yuan)的(de)利(li)用(yong)率(lv)。在(zai)技(ji)術(shu)上(shang),為(wei)了(le)實(shi)現(xian)硬(ying)件(jian)多(duo)重(zhong)處(chu)理(li),多(duo)核(he)心(xin)與(yu)多(duo)發(fa)射(she)兩(liang)者(zhe)對(dui)於(yu)軟(ruan)件(jian)最(zui)佳(jia)化(hua)的(de)複(fu)雜(za)度(du)方(fang)麵(mian)同(tong)樣(yang)都(dou)比(bi)單(dan)核(he)心(xin)架(jia)構(gou)來(lai)得(de)複(fu)雜(za)許(xu)多(duo)。
34K核心能執行現有的對稱式二路SMP操作係統(OSes)與應用軟件,通過操作係統的主動管理,現有的應用軟件也能善用多發射處理能力。它亦能應用在多個執行線程各自有不同角色的(AMP或非對稱式多重處理)環境下。此外,34K核心能設定一或兩個虛擬處理組件(VPE)以及多至5個線程內容(Thread Content),提供相當高的設計彈性。MIPS的de多duo發fa射she在zai任ren務wu切qie換huan時shi,有you多duo餘yu的de硬ying件jian緩huan存cun器qi可ke以yi記ji錄lu執zhi行xing狀zhuang態tai,避bi免mian切qie換huan任ren務wu時shi,因yin為wei必bi須xu重zhong新xin加jia載zai指zhi令ling,或huo者zhe是shi重zhong新xin執zhi行xing某mou部bu分fen的de工gong作zuo,造zao成cheng整zheng個ge執zhi行xing線xian程cheng的de延yan遲chi。不bu過guo即ji便bian能neng夠gou達da到dao同tong時shi執zhi行xing多duo個ge任ren務wu的de能neng力li,多duo發fa射she處chu理li器qi本ben質zhi上shang仍reng然ran是shi單dan核he心xin處chu理li器qi,在zai單dan一yi執zhi行xing緒xu麵mian臨lin高gao負fu載zai時shi,其qi它ta執zhi行xing緒xu的de處chu理li時shi間jian就jiu有you可ke能neng會hui被bei壓ya縮suo,甚shen至zhi被bei暫zan停ting。而er不bu同tong執zhi行xing緒xu在zai執zhi行xing的de過guo程cheng中zhong,諸zhu如ru內nei存cun鎖suo定ding、解鎖以及同步等處理過程在多發射體係上也會發生,因此在極端情況下,多發射的性能是明顯比不上原生多核心架構的(以兩個執行緒對兩個核心的比較而言)。
不過多發射體係的優點在於硬件效率高,理論上功耗也能有效降低。部分IC設計公司也推出了基於MIPS架構的平行架構多核心,形成兼具多核與多發射的應用架構,相信在未來這種體係將會納入MIPS的原生架構當中,以應付更複雜的應用。
3、RISC家族之PowerPC
PowerPC是一種RISC多發射體係結構。二十世紀九十年代,IBM(國際商用機器公司)、Apple(蘋果公司)和Motorola(摩托羅拉)公司開發PowerPC芯片成功,並製造出基於PowerPC的多處理器計算機。PowerPC架構的特點是可伸縮性好、方便靈活。第一代PowerPC采用0.6微米的生產工藝,晶體管的集成度達到單芯片300萬個。Motorola公司將PowerPC內核設計到SOC芯片之中,形成了Power QUICC(Quad Integrated Communications Controller), Power QUICC II和Power QUICC III家族的數十種型號的嵌入式通信處理器。
Motorola的基於PowerPC體係結構的嵌入式處理器芯片有MPC505、821、850、860、8240、8245、8260、8560等近幾十種產品,其中MPC860是Power QUICC係列的典型產品,MPC8260是Power QUICC II係列的典型產品,MPC8560是Power QUICC III係列的典型產品。
Power QUICC係列微處理器一般有三個功能模塊組成,嵌入式PowerPC核(EMPCC), 係統接口單元(SIU)以及通信處理器(CPM)模塊,這三個模塊內部總線都是32位。除此之外Power QUICC中還集成了一個32位的RISC內核。Power PC核主要執行高層代碼,而RISC則處理實際通信的低層通信功能,兩個處理器內核通過高達8K字節的內部雙口RAM相互配合,共同完成MPC854強大的通行控製和處理功能。CPM以RISC控製器為核心構成,除包括一個RISC控製器外,還包括七個串行DMA(SDMA)通道、兩個串行通信控製器(SCC)、一個通用串行總線通道(USB)、兩個串行管理控製器(SMC)、一個I2C接口和一個串行外圍電路(SPI),可以通過靈活的編程方式實現對Ethemet、USB、T1/E1,ATM等的支持以及對UART, HDLC等多種通信協議的支持。
Power QUICCII 完全可以看作是Power QUICC的第二代,在靈活性、擴展能力、集成度等方麵提供了更高的性能。Power QUICC 11同樣由嵌入式的PowerPC核和通信處理模塊CPM兩部分集成而來。這種雙處理器器的結構由於CPM承接了嵌入式Power PC核的外圍接口任務,所以較傳統結構更加省電。CPM交替支持三個快速串行通信控製器(FCC),二個多通道控製器(MCC),四個串行通信控製器(SCC),二個串行管理控製器(SMC),一個串行外圍接口電路(SPI)和一個12C接口。嵌入式的Power PC核和通信處理模塊(CPM)的融和,以及Power QUICCII的其他功能、性能縮短了技術人員在網絡和通信產品方麵的開發周期。
同Power QUICCII相比,Power QUICCIII集成度更高、功能更強大、具有更好的性能提升機製。Power QUICCIII中的CPM較Power QUICCII產品200MHz的CPM的運行速度提升了66%,達到333MHz,同時保持了與早期產品的向後兼容性。這使得客戶能夠最大範圍的延續其現有的軟件投入、簡化未來的係統升級、又極大的節省開發周期。Power QUICCIII通過微代碼具有的可擴展性和增加客戶定製功能的特性,能夠使客戶針對不同應用領域開發出各具特色的產品。這種從Power QUICC II開始就有的微代碼複用功能,已經成為簡化和降低升級成本的主要設計考慮。
PowerPC一般應用在服務器或運算能力強大的專用計算機上,以及遊戲機上。
4、RISC家族之ARC 架構
與其它RISC處理器技術相較起來,ARC的可調整式(Configurable)架jia構gou,為wei其qi在zai變bian化hua多duo端duan的de芯xin片pian應ying用yong領ling域yu中zhong爭zheng得de一yi席xi之zhi地di。其qi可ke調tiao整zheng式shi架jia構gou主zhu要yao著zhe眼yan於yu不bu同tong的de應ying用yong,需xu要yao有you不bu同tong的de功gong能neng表biao現xian,固gu定ding式shi的de芯xin片pian架jia構gou或huo許xu可ke以yi麵mian麵mian俱ju到dao,但dan是shi在zai將jiang其qi設she計ji進jin入ru產chan品pin之zhi後hou,某mou些xie部bu分fen的de功gong能neng可ke能neng完wan全quan沒mei有you使shi用yong到dao的de機ji會hui,即ji使shi沒mei有you使shi用yong,開kai發fa商shang仍reng需xu支zhi付fu這zhe些xie〝多餘〞部分的成本,形成了浪費。
由(you)於(yu)製(zhi)程(cheng)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu),芯(xin)片(pian)體(ti)積(ji)的(de)微(wei)縮(suo)化(hua),讓(rang)半(ban)導(dao)體(ti)廠(chang)商(shang)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)相(xiang)同(tong)尺(chi)寸(cun)的(de)晶(jing)圓(yuan)切(qie)割(ge)出(chu)更(geng)多(duo)芯(xin)片(pian),通(tong)過(guo)標(biao)準(zhun)化(hua),則(ze)是(shi)有(you)助(zhu)於(yu)降(jiang)低(di)芯(xin)片(pian)設(she)計(ji)流(liu)程(cheng),單(dan)一(yi)通(tong)用(yong)IP所suo設she計ji出chu來lai的de處chu理li器qi即ji可ke應ying用yong於yu各ge種zhong用yong途tu,不bu需xu要yao另ling辟pi產chan能neng來lai生sheng產chan特te定ding型xing號hao或huo功gong能neng的de產chan品pin,大da量liang生sheng產chan也ye有you助zhu於yu降jiang低di單dan一yi芯xin片pian的de成cheng本ben,而er這zhe也ye是shi目mu前qian嵌qian入ru式shi處chu理li器qi的de共gong通tong現xian象xiang。
在ARC的設計概念中,是追求單一芯片成本的最小化,量體裁衣,這需要在設計階段依靠特定EDA軟件才能做到。
ARC近期也推出了基於700係列的多媒體應用加速處理器,其中整合了ARC 700通用處理核心,以及高速SIMD處理單元,可以在低時鍾下輕鬆進行諸如藍光光盤的H.264編譯碼處理,此架構稱為VideoSubsystem,基本上該應用處理器就可以擔任通用運算工作,不過也可以與其它諸如ARM或MIPS體係進行連結,以滿足應用程序的兼容性與影音數據流的加速。
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5、RISC家族之Tensilica架構
Tensilica公司的 Xtensa 處理器是一個可以自由配置、可以彈性擴張,並可以自動合成的處理器核心。Xtensa 是第一個專為嵌入式單芯片係統而設計的微處理器。為了讓係統設計工程師能夠彈性規劃、執行單芯片係統的各種應用功能,Xtensa 在研發初期就已鎖定成一個可以自由裝組的架構,因此我們也將其架構定義為可調式設計。
Tensilica公司的主力產品線為Xtensa,該gai產chan品pin可ke讓rang係xi統tong設she計ji工gong程cheng師shi可ke以yi挑tiao選xuan所suo需xu的de單dan元yuan架jia構gou,再zai加jia上shang自zi創chuang的de新xin指zhi令ling與yu硬ying件jian執zhi行xing單dan元yuan,就jiu可ke以yi設she計ji出chu比bi其qi它ta傳chuan統tong方fang式shi強qiang大da數shu倍bei的de處chu理li器qi核he心xin。Xtensa 生產器可以針對每一個處理器的特殊組合,自動有效地產生出一套包括操作係統,完善周全的軟件工具。
Xtensa為一32位處理器,該結構特色是有一套專門為嵌入式係統設計、精簡且效能表現不錯的16與24位指令集。其基本結構擁有80個 RISC 指令,其中包括32位 ALU,6個管理特殊功能的緩存器,32或64個普通功能32位緩存器。這些32位緩存器都設有加速運行功能的信道。Xtensa 處理器的指令相當精簡,係統設計師可以以此縮減程序代碼的長度,從而提高指令的密集度並降低功耗。相對於高合成的單芯片係統ASIC而言,能達到有效減低成本。Xtensa 的指令集構架包括有效的分支指令,例如:經合成的比較 - 分歧循環、零開銷循環和二進製處理,包括漏鬥切換和字段抽段操作等。浮點運算單元與向量 DSP 單元是 Xtensa 結構上兩個可以加選的處理單元,可以加強在特定應用的效能表現。
6、CISC家族之X86
X86處理器應用在嵌入式係統的曆史相當悠久,以Intel為例,其Pentium3時代的處理器與芯片組,至今仍活躍在許多工控電腦產業中。而隨著兩大X86廠商放棄RISC產品線,並積極規劃移動應用產品,X86進入到消費性電子嵌入式市場就不再隻是傳言。當然,X86處(chu)理(li)器(qi)普(pu)遍(bian)都(dou)還(hai)是(shi)有(you)功(gong)耗(hao)過(guo)高(gao),且(qie)芯(xin)片(pian)數(shu)量(liang)龐(pang)大(da)的(de)缺(que)點(dian),不(bu)適(shi)合(he)應(ying)用(yong)在(zai)要(yao)求(qiu)精(jing)簡(jian)省(sheng)電(dian)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)架(jia)構(gou)中(zhong),但(dan)隨(sui)著(zhe)發(fa)展(zhan),這(zhe)一(yi)切(qie)都(dou)有(you)了(le)根(gen)本(ben)上(shang)的(de)改(gai)變(bian)。
盡管Pentium4是Intel相對失敗之作,但Pentium3依舊是市場的最愛,就連Intel本身也舍不得放棄Pentium3的微架構,如今已經經過數次的翻新與修改,即便是最新的4核心產品,依然有Pentium3的影子存在。賣舊式架構產品,對Intellaishuo,qishibuwuxiaobu,youyujiujiagoujingguochangjiuyanzheng,buxuzhongxinsheji,qiezaishengchanshangdechengbenfeichangdi,zhichengtishenghaikeyijinyibulataixinpianchanliang,danbuzhiIntel有舊架構產品,AMD其實也運用同樣的手法來經營其AthlonXP處理器,但是Intel決心要讓對手難以追趕,因此規劃了一係列以移動產品應用為主的嵌入式處理器。
Intel過去在X86產品規劃上,其實幾乎從未接觸過移動通訊應用,即便是雷聲大雨點小的UMPC產品,也都不含移動通訊功能,在這邊我們指的是諸如3G、3.5G的通訊能力,而當Intel主推的WiMAX正式被納入3G標準之一,也讓Intel重新考慮該公司的移動應用產品。在最近的技術展示中,即便是最接近手機設計的MID(Mobile Intel Device)裝置,也都僅定位於移動上網工具,而非行動通訊係統。
但是根據Intel的最新規劃,MID 平台已經從單純的行動上網,轉而將會跨進現有的BlackBerry (黑莓)及 I-Phone 的相同市場,前者擁有強大的網際網絡通訊能力,而 I-Phone 則是擁有強大的多媒體能力,但是Intel的MID平台基本上是一部微型X86計算機係統,在功能性可以達到相當全麵的地步,且具備了ARM、MIPS等處理器架構難以滿足的X86軟(ruan)件(jian)兼(jian)容(rong)資(zi)源(yuan),導(dao)入(ru)移(yi)動(dong)通(tong)訊(xun)隻(zhi)不(bu)過(guo)是(shi)在(zai)目(mu)前(qian)的(de)硬(ying)件(jian)規(gui)劃(hua)基(ji)礎(chu)上(shang),進(jin)行(xing)軟(ruan)件(jian)模(mo)塊(kuai)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)已(yi)。傳(chuan)統(tong)移(yi)動(dong)通(tong)訊(xun)產(chan)品(pin)廠(chang)商(shang)在(zai)相(xiang)關(guan)軟(ruan)硬(ying)件(jian)投(tou)入(ru)的(de)資(zi)本(ben)非(fei)常(chang)龐(pang)大(da),是(shi)否(fou)采(cai)用(yong)Intel架構還有待觀察,當然,如果像Nokia與Motorola也投入此一架構,在推廣上也將會如虎添翼。
Intel針對移動應用的最新處理器為Stealey,目前該產品線有兩款產品,分別是600MHz的A100與800MHz的A110,理論上來說,Stealey 隻不過是Centrino體係中祖父級Dothan(都是基於Pentium3的架構)處理器的超級精簡兼時鍾降低版,主要是得利於90納米製程,架構技術上並無太多特點,而下一代的Silverthorne則是直接將此Stealey轉以45納米製程,並在架構上加入64位處理能力,算是真正比較有誠意的產品。
但是以目前來看,Intel的移動應用平台其實表現並不出色,過高的功耗與溫度仍然是應用在移動終端上的隱憂,Silverthorne是必要針對此兩點進行變革,否則要應用在MID產品上,隻怕又會繼UMPC之後,成為業界另一個叫好不叫座案例。
7、CISC家族之VIA
目前仍存活的X86處理器廠商,除了身為世界第一大半導體廠的Intel以外,其餘兩家都活的相當辛苦,尤其以台灣的VIA(威盛)為最,該公司在處理器產品線的經營上,向來遭受大廠的打壓,
VIA過去所推出的一係列低功耗處理器,雖然效能偏低,但是其功耗控製能力非常優秀,遠遠超過Intel以及AMD這兩家CPU大廠,如今世界潮流逐漸從效能取向走往綠色環保取向,VIA終於也是媳婦熬成婆,除了在一般低價PC獲得滿堂彩以外,在UMPC以及嵌入式係統方麵,也都能提供相當優秀的解決方案。
VIA 的主流產品線為C7-M處理器,該款處理器共分兩個型號——普通版本及Ultra Low Voltage版本,C7-M普通版本型號擁有1.5GHz/400MHz FSB、1.6GHz/533MHz FSB、1.867GHz/533MHz FSB及最高速度的2GHz/533MHz FSB,電壓由1.004V至1.148V,最高功耗由12W至20W,在P-State模式下電壓會下調至0.844V,而功耗則隻有5W。
Ultra Low Voltage版本的C7-M處理器,擁有1GHz/400MHz FSB、1.2GHz/400MHz FSB及1.5GHz/400MHz FSB,ULV版本工作電壓隻需要0.908V至0.956V,最高功耗由5W至7W左右。而ULV之中還會有一個Super ULV的C7-M 1GHz,型號為C7-M ULV 779,工作電壓可低至0.796V,最高功耗僅有3.5W。由於這些特點,使其在低價計算機、嵌入式應用領域中,成為不能忽視的第三勢力。
8、CISC家族之AMD
AMD是在主流市場上,唯一能與Inte抗衡的X86處理器廠商,然而在購並ATI之後,其表現隻能算差強人意,以目前所規劃的主流產品線而言(包含CPU與GPU),其實都是處於挨打的狀態。畢竟AMD具有業界最佳的技術均衡性,既有先進的處理器技術,又是GPU技術第二領導者,兼以效能表現相當優秀的主機板芯片產品,以及自有的晶圓廠,雖不及Intel霸氣,仍然占有很大市場份額。
在嵌入式應用方麵,其實過去AMD有向MIPS授權其IP,開發出Alchemy產品線,算是直接向Intel過去的ARM架構Xscale直接叫陣的一款產品,然而此產品並未擄獲市場眼光,在應用上一向偏弱勢,後來AMD也將之擺脫,開始利用自己的X86處理器來經營嵌入式應用領域。
AMD在嵌入式X86處理器方麵的產品線為Geode,基本上這是一款整合度相當高的SoC產品,但是速度偏低,效能表現不佳,功能也未能比VIA的產品出色,定位相當尷尬。針對移動平台開發的X86處理核心,代號為“Botcat”,不過目前信息還不完備,因此隻能從時間點推論,該處理器將有可能使用簡化降頻版的K8核心,但推出時間在今年,明顯比對手晚了許多,若要整合K10核心,可能就要等到2009年 之後。
不過AMD購並ATI之後,得以將Fusion的概念帶給消費者,Fusion算是身兼AMD與ATI二者之長,具備了先進的處理器核心、高效能的繪圖核心,以及I/O控製能力,從低功耗的嵌入式應用,到高功耗的效能級產品,都是Fusion的產品守備範圍內,但Fusion最早要到2009年才會進入市場。( 作者:林夕)