隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展,,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用我們的生活的各個(gè)領(lǐng)域,例如:計(jì)算機(jī),、汽車,、航天飛機(jī)等等。 提到嵌入式系統(tǒng)首先聯(lián)想到單片機(jī),,是的,,MCU是最基礎(chǔ)和常用的嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)與模擬電路或其他功能電路組成的SoC(System on Chip,片上系統(tǒng))或SiP(System in Package,,系統(tǒng)級(jí)封裝)在手機(jī),、機(jī)頂盒等功能復(fù)雜的產(chǎn)品中的應(yīng)用也越來越多。
嵌入式系統(tǒng)發(fā)展呈現(xiàn)如下特點(diǎn): ·由8位處理向32位過渡 ·由單核向多核過渡 ·向網(wǎng)絡(luò)化功能發(fā)展 ·MCU,、FPGA,、ARM、DSP等齊頭并進(jìn) ·嵌入式操作系統(tǒng)呈多元化趨勢 所有的嵌入式處理器都是基于一定的架構(gòu)的,,即IP核(Intellectual Property,,知識(shí)產(chǎn)權(quán)),生產(chǎn)處理器的廠家很多,,但擁有IP核的屈指可數(shù),。有自己的IP核,光靠賣IP核即可坐擁城池,。 嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)有專有架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)之分,,在MCU(微控制器)產(chǎn)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于標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu),。
標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)有兩大體系,,目前占主要地位的是所謂RISC(Reduced Instruction Set Computer,精簡指令集計(jì)算機(jī))處理器,。RISC體系的陣營非常廣泛,,從ARM、MIPS,、PowerPC,、ARC、Tensilica等等,,都是屬于RISC處理器的范疇,。不過這些處理器雖然同樣是屬于RISC體系,但是在指令集設(shè)計(jì)與處理單元的結(jié)構(gòu)上都各有不同,,因此彼此完全不能兼容,,在特定平臺(tái)上所開發(fā)的軟件無法直接為另一硬件平臺(tái)所用,而必須經(jīng)過重新編譯,。
其次是CISC(Complex Instruction Set Computer,,復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī))處理器體系,我們所熟知的Intel的X86處理器就屬于CISC體系,,CISC體系其實(shí)是非常低效率的體系,,其指令集結(jié)構(gòu)上背負(fù)了太多包袱,貪大求全,,導(dǎo)致芯片結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度被極大的提升,。過去被應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)的X86處理器,多為舊世代的產(chǎn)品,,比如說,,工業(yè)計(jì)算機(jī)中仍可常見數(shù)年前早已退出個(gè)人計(jì)算機(jī)市場的Pentium3處理器。由于此世代的產(chǎn)品效能與功耗比可以說是過去X86體系的甜蜜點(diǎn),,加上已經(jīng)被市場長久驗(yàn)證,,穩(wěn)定性高,故常被應(yīng)用于效能需求不高,,但穩(wěn)定性要求高的應(yīng)用中,,如工控設(shè)備等產(chǎn)品。
1,、RISC家族之ARM處理器
ARM 公司于1991年成立于英國劍橋,,主要出售芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的授權(quán)。目前,,采用ARM技術(shù)智能財(cái)產(chǎn)(IP)核心的處理器,,即我們通常所說的ARM處理器,,已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品,、通信系統(tǒng),、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場,,基于ARM技術(shù)的處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75%以上的市場,,ARM技術(shù)不止逐步滲入到我們生活的各個(gè)方面,我們甚至可以說,,ARM于人類的生活環(huán)境中,,已經(jīng)是不可或缺的一環(huán)。
目前市面上常見的ARM處理器架構(gòu),,可分為ARM7,、ARM9以及ARM11,新推出的Cortex系列尚在進(jìn)行開發(fā)驗(yàn)證,,市面上還未有相關(guān)產(chǎn)品推出,。ARM也是嵌入式處理器中首先推出多核心架構(gòu)的廠商。ARM 首個(gè)多核心架構(gòu)為ARM11 MPCore,,架構(gòu)于原先的ARM11處理器核心之上,。ARM11核心是發(fā)布于2002年10月份,為了進(jìn)一步提升效能,,其管線長度擴(kuò)展到8階,,處理單元?jiǎng)t增加為預(yù)取、譯碼,、發(fā)送,、轉(zhuǎn)換/MAC1、執(zhí)行/MAC2,、內(nèi)存存取/MAC3和寫入等八個(gè)單元,,體系上屬于 ARM V6指令集架構(gòu)。ARM11采用當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的0.13μm制造制程,,運(yùn)行頻率最高可達(dá)500到700MHz,。如果采用90nm制程,ARM11核心的工作頻率能夠輕松達(dá)到1GHz以上—對于嵌入式處理器來說,,這顯然是個(gè)相當(dāng)驚人的程度,,不過顯然1GHz在ARM11體系中不算是個(gè)均衡的設(shè)定,因此幾乎沒有廠商推出達(dá)到1GHz的ARM11架構(gòu)處理器,。
ARM11的邏輯核心也經(jīng)過大量的改進(jìn),,其中最重要的當(dāng)屬“靜/動(dòng)態(tài)組合轉(zhuǎn)換的預(yù)測功能”。ARM11的執(zhí)行單元包含一個(gè)64位,、4種狀態(tài)的地址轉(zhuǎn)換緩沖,,它主要用來儲(chǔ)存最近使用過的轉(zhuǎn)換地址,。當(dāng)采用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換預(yù)測機(jī)制而無法在尋址緩沖內(nèi)找到正確的地址時(shí),靜態(tài)轉(zhuǎn)換預(yù)測功能就會(huì)立刻接替它的位置,。在實(shí)際測試中,單純采用動(dòng)態(tài)預(yù)測的準(zhǔn)確率為88%,,單純采用靜態(tài)預(yù)測機(jī)制的準(zhǔn)確率 只有77%,,而ARM11的靜/動(dòng)態(tài)預(yù)測組合機(jī)制可實(shí)現(xiàn)92%的高準(zhǔn)確率。針對高時(shí)脈速度帶來功耗增加的問題,,ARM11采用一項(xiàng)名為“IEM (Intelligent Energy Manager)”的智能電源管理技術(shù),,該技術(shù)可根據(jù)任務(wù)負(fù)荷情況動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)處理器的電壓,進(jìn)而有效降低自身的功耗,。這一系列改進(jìn)讓ARM11的功耗效能比得以繼續(xù)提高,,平均每MHz只需消耗0.6mW(有快取時(shí)為0.8mW)的電力,處理器的最高效能可達(dá)到 660 Dhrystone MIPS,,遠(yuǎn)超過上一代產(chǎn)品,。 至于ARM11 MPCore,其在架構(gòu)上與ARM11同樣屬于 V6指令體系,。根據(jù)不同應(yīng)用的需要,,MPCore可以被配置為1-4個(gè)處理器的組合方式,根據(jù)官方資料,,其最高性能約可達(dá)到 2600 Dhrystone MIPS的程度,。MPCore是標(biāo)準(zhǔn)的同質(zhì)多核心處理器,組成MPCore的是4個(gè)基于ARM11架構(gòu)的處理器核心,,由于多核心設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是在頻率不變的情況下讓處理器的性能獲得明顯提升,,因此可望在多任務(wù)應(yīng)用中擁有良好的表現(xiàn),這一點(diǎn)很適合未來家庭消費(fèi)電子的需要,。例如,,機(jī)頂盒在錄制多個(gè)頻道電視節(jié)目的同時(shí),還可通過互聯(lián)網(wǎng)收看數(shù)字視頻點(diǎn)播節(jié)目,、車內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)在提供導(dǎo)航功能的同時(shí),,仍然有余力可以向后座乘客播放各類視頻碼流等。
2,、RISC家族之MIPS處理器
MIPS是美國歷史悠久的RISC處理器體系,,其架構(gòu)的設(shè)計(jì),也如美國人的性格一般,,相當(dāng)?shù)拇髿馇依硐牖?。MIPS架構(gòu)起源,可追溯到1980年代,,斯坦福大學(xué)和伯克利大學(xué)同時(shí)開始RISC架構(gòu)處理器的研究,。 MIPS公司成立于1984年,,隨后在 1986年推出第一款R2000處理器,在1992年時(shí)被SGI所并購,,但隨著MIPS架構(gòu)在桌面市場的失守,,后來在1998年脫離了SGI,成為MIPS技術(shù)公司,,并且在1999年重新制定 公司策略,,將市場目標(biāo)導(dǎo)向嵌入式系統(tǒng),并且統(tǒng)一旗下處理器架構(gòu),,區(qū)分為 32-bit以及64-bit兩大家族,,以技術(shù)授權(quán)成為主要營利模式。
MIPS除了在手機(jī)中應(yīng)用得比例極小外,,其在一般數(shù)字消費(fèi)性,、網(wǎng)絡(luò)語音、個(gè)人娛樂,、通訊,、與商務(wù)應(yīng)用市場有著相當(dāng)不錯(cuò)的成績,不過近年來因?yàn)槠渌麵P授權(quán)公司的興起,,其占有比率稍有衰退,。MIPS應(yīng)用最為廣泛的應(yīng)屬家庭視聽電器(包含機(jī)頂盒)、網(wǎng)通產(chǎn)品以及汽車電子方面,。 對于MIPS,,其核心技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是多執(zhí)行緒處理能力(Multiple issue,國內(nèi)也通常稱作多發(fā)射核技術(shù),以下以此稱謂),。一般來說,,多核心與多發(fā)射是兩個(gè)并不是互斥的體系,可以彼此結(jié)合,,然而在嵌入式領(lǐng)域,,ARM與MIPS這兩大處理器IP廠商對這兩個(gè)架構(gòu)的態(tài)度不同,造成這兩個(gè)架構(gòu)在嵌入式市場上對抗的結(jié)果,。
MIPS 的多發(fā)射體系為MIPS34K系列,,此為32位架構(gòu)處理器,從架構(gòu)上來看,,其實(shí)多發(fā)射核技術(shù)只是為了盡量避免處理單元閑置浪費(fèi)而為的折衷手段,,就是將處理器中的閑置處理單元,分割出來虛擬為另一個(gè)核心,,以提高處理單元的利用率,。在技術(shù)上,為了實(shí)現(xiàn)硬件多重處理,多核心與多發(fā)射兩者對于軟件最佳化的復(fù)雜度方面同樣都比單核心架構(gòu)來得復(fù)雜許多,。 34K核心能執(zhí)行現(xiàn)有的對稱式二路SMP操作系統(tǒng)(OSes)與應(yīng)用軟件,,通過操作系統(tǒng)的主動(dòng)管理,現(xiàn)有的應(yīng)用軟件也能善用多發(fā)射處理能力,。它亦能應(yīng)用在多個(gè)執(zhí)行線程各自有不同角色的(AMP或非對稱式多重處理)環(huán)境下,。此外,34K核心能設(shè)定一或兩個(gè)虛擬處理組件(VPE)以及多至5個(gè)線程內(nèi)容(Thread Content),,提供相當(dāng)高的設(shè)計(jì)彈性,。MIPS的多發(fā)射在任務(wù)切換時(shí),有多余的硬件緩存器可以記錄執(zhí)行狀態(tài),,避免切換任務(wù)時(shí),,因?yàn)楸仨氈匦录虞d指令,,或者是重新執(zhí)行某部分的工作,,造成整個(gè)執(zhí)行線程的延遲。不過即便能夠達(dá)到同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)的能力,,多發(fā)射處理器本質(zhì)上仍然是單核心處理器,,在單一執(zhí)行緒面臨高負(fù)載時(shí),其它執(zhí)行緒的處理時(shí)間就有可能會(huì)被壓縮,,甚至被暫停,。而不同執(zhí)行緒在執(zhí)行的過程中,諸如內(nèi)存鎖定,、解鎖以及同步等處理過程在多發(fā)射體系上也會(huì)發(fā)生,,因此在極端情況下,多發(fā)射的性能是明顯比不上原生多核心架構(gòu)的(以兩個(gè)執(zhí)行緒對兩個(gè)核心的比較而言),。 不過多發(fā)射體系的優(yōu)點(diǎn)在于硬件效率高,,理論上功耗也能有效降低。部分IC設(shè)計(jì)公司也推出了基于MIPS架構(gòu)的平行架構(gòu)多核心,,形成兼具多核與多發(fā)射的應(yīng)用架構(gòu),,相信在未來這種體系將會(huì)納入MIPS的原生架構(gòu)當(dāng)中,以應(yīng)付更復(fù)雜的應(yīng)用,。
3,、RISC家族之PowerPC PowerPC 是一種RISC多發(fā)射體系結(jié)構(gòu)。
二十世紀(jì)九十年代,,IBM(國際商用機(jī)器公司),、Apple(蘋果公司)和Motorola(摩托羅拉)公司開發(fā) PowerPC芯片成功,并制造出基于PowerPC的多處理器計(jì)算機(jī),。PowerPC架構(gòu)的特點(diǎn)是可伸縮性好,、方便靈活。第一代PowerPC采用 0.6微米的生產(chǎn)工藝,晶體管的集成度達(dá)到單芯片300萬個(gè),。Motorola公司將PowerPC內(nèi)核設(shè)計(jì)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(shù)十種型號(hào)的嵌入式通信處理器,。 Motorola的基于PowerPC體系結(jié)構(gòu)的嵌入式處理器芯片有MPC505,、821、850,、860,、8240、8245,、8260,、8560等近幾十種產(chǎn)品,其中MPC860是Power QUICC 系列的典型產(chǎn)品,,MPC8260是Power QUICC II系列的典型產(chǎn)品,,MPC8560是Power QUICC III系列的典型產(chǎn)品。 Power QUICC 系列微處理器一般有三個(gè)功能模塊組成,,嵌入式PowerPC核(EMPCC),, 系統(tǒng)接口單元(SIU)以及通信處理器(CPM)模塊,這三個(gè)模塊內(nèi)部總線都是32位,。除此之外Power QUICC中還集成了一個(gè)32位的RISC內(nèi)核,。Power PC核主要執(zhí)行高層代碼,而RISC則處理實(shí)際通信的低層通信功能,,兩個(gè)處理器內(nèi)核通過高達(dá)8K字節(jié)的內(nèi)部雙口RAM相互配合,,共同完成MPC854強(qiáng)大的通行控制和處理功能。CPM以RISC控制器為核心構(gòu)成,,除包括一個(gè)RISC控制器外,,還包括七個(gè)串行DMA(SDMA)通道、兩個(gè)串行通信控制器(SCC),、一個(gè)通用串行總線通道(USB),、兩個(gè)串行管理控制器(SMC)、一個(gè)I2C接口和一個(gè)串行外圍電路(SPI),,可以通過靈活的編程方式實(shí)現(xiàn)對Ethemet,、USB、T1/E1,ATM等的支持以及對UART, HDLC等多種通信協(xié)議的支持,。 Power QUICCII 完全可以看作是Power QUICC的第二代,,在靈活性、擴(kuò)展能力,、集成度等方面提供了更高的性能,。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(jié)構(gòu)由于CPM承接了嵌入式Power PC核的外圍接口任務(wù),所以較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加省電,。CPM交替支持三個(gè)快速串行通信控制器 (FCC),,二個(gè)多通道控制器(MCC),四個(gè)串行通信控制器(SCC),,二個(gè)串行管理控制器(SMC),,一個(gè)串行外圍接口電路(SPI)和一個(gè)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(shù)人員在網(wǎng)絡(luò)和通信產(chǎn)品方面的開發(fā)周期。 同Power QUICCII相比,,Power QUICCIII集成度更高,、功能更強(qiáng)大、具有更好的性能提升機(jī)制,。Power QUICCIII中的CPM較Power QUICCII產(chǎn)品200MHz的CPM的運(yùn)行速度提升了66%,,達(dá)到333MHz,同時(shí)保持了與早期產(chǎn)品的向后兼容性,。這使得客戶能夠最大范圍的延續(xù)其現(xiàn)有的軟件投入,、簡化未來的系統(tǒng)升級(jí),、又極大的節(jié)省開發(fā)周期,。Power QUICCIII通過微代碼具有的可擴(kuò)展性和增加客戶定制功能的特性,能夠使客戶針對不同應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)出各具特色的產(chǎn)品,。這種從Power QUICC II開始就有的微代碼復(fù)用功能,,已經(jīng)成為簡化和降低升級(jí)成本的主要設(shè)計(jì)考慮。 PowerPC一般應(yīng)用在服務(wù)器或運(yùn)算能力強(qiáng)大的專用計(jì)算機(jī)上,,以及游戲機(jī)上,。
4、RISC家族之ARC架構(gòu)
與其它RISC處理器技術(shù)相較起來,,ARC的可調(diào)整式(Configurable)架構(gòu),,為其在變化多端的芯片應(yīng)用領(lǐng)域中爭得一席之地。其可調(diào)整式架構(gòu)主要著眼于不同的應(yīng)用,,需要有不同的功能表現(xiàn),,固定式的芯片架構(gòu)或許可以面面俱到,但是在將其設(shè)計(jì)進(jìn)入產(chǎn)品之后,,某些部分的功能可能完全沒有使用到的機(jī)會(huì),,即使沒有使用,開發(fā)商仍需支付這些〝多余〞部分的成本,,形成了浪費(fèi),。 由于制程技術(shù)的進(jìn)步,芯片體積的微縮化,讓半導(dǎo)體廠商可以利用相同尺寸的晶圓切割出更多芯片,,通過標(biāo)準(zhǔn)化,,則是有助于降低芯片設(shè)計(jì)流程,單一通用IP所設(shè)計(jì)出來的處理器即可應(yīng)用于各種用途,,不需要另辟產(chǎn)能來生產(chǎn)特定型號(hào)或功能的產(chǎn)品,,大量生產(chǎn)也有助于降低單一芯片的成本,而這也是目前嵌入式處理器的共通現(xiàn)象,。 在ARC的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)階段依靠特定EDA軟件才能做到,。
ARC 近期也推出了基于700系列的多媒體應(yīng)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(shí)鐘下輕松進(jìn)行諸如藍(lán)光光盤的H.264編譯碼處理,此架構(gòu)稱為VideoSubsystem,,基本上該應(yīng)用處理器就可以擔(dān)任通用運(yùn)算工作,,不過也可以與其它諸如ARM或 MIPS體系進(jìn)行連結(jié),以滿足應(yīng)用程序的兼容性與影音數(shù)據(jù)流的加速,。
5,、RISC家族之Tensilica架構(gòu)
Tensilica公司的 Xtensa 處理器是一個(gè)可以自由配置、可以彈性擴(kuò)張,,并可以自動(dòng)合成的處理器核心,。Xtensa 是第一個(gè)專為嵌入式單芯片系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的微處理器。為了讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師能夠彈性規(guī)劃,、執(zhí)行單芯片系統(tǒng)的各種應(yīng)用功能,,Xtensa 在研發(fā)初期就已鎖定成一個(gè)可以自由裝組的架構(gòu),因此我們也將其架構(gòu)定義為可調(diào)式設(shè)計(jì),。
Tensilica 公司的主力產(chǎn)品線為Xtensa,,該產(chǎn)品可讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師可以挑選所需的單元架構(gòu),再加上自創(chuàng)的新指令與硬件執(zhí)行單元,,就可以設(shè)計(jì)出比其它傳統(tǒng)方式強(qiáng)大數(shù)倍的處理器核心,。Xtensa 生產(chǎn)器可以針對每一個(gè)處理器的特殊組合,自動(dòng)有效地產(chǎn)生出一套包括操作系統(tǒng),,完善周全的軟件工具,。 Xtensa 為一32位處理器,該結(jié)構(gòu)特色是有一套專門為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì),、精簡且效能表現(xiàn)不錯(cuò)的16與24位指令集,。其基本結(jié)構(gòu)擁有80個(gè) RISC 指令,,其中包括 32位 ALU,6個(gè)管理特殊功能的緩存器,,32或64個(gè)普通功能32位緩存器,。這些32位緩存器都設(shè)有加速運(yùn)行功能的信道。Xtensa 處理器的指令相當(dāng)精簡,,系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可以以此縮減程序代碼的長度,,從而提高指令的密集度并降低功耗。相對于高合成的單芯片系統(tǒng)ASIC而言,,能達(dá)到有效減低成本,。 Xtensa 的指令集構(gòu)架包括有效的分支指令,例如:經(jīng)合成的比較 - 分歧循環(huán),、零開銷循環(huán)和二進(jìn)制處理,,包括漏斗切換和字段抽段操作等。浮點(diǎn)運(yùn)算單元與向量 DSP 單元是 Xtensa 結(jié)構(gòu)上兩個(gè)可以加選的處理單元,,可以加強(qiáng)在特定應(yīng)用的效能表現(xiàn),。
6、CISC家族之X86
X86 處理器應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)的歷史相當(dāng)悠久,,以Intel為例,,其Pentium3時(shí)代的處理器與芯片組,至今仍活躍在許多工控電腦產(chǎn)業(yè)中,。而隨著兩大X86 廠商放棄RISC產(chǎn)品線,,并積極規(guī)劃移動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)品,X86進(jìn)入到消費(fèi)性電子嵌入式市場就不再只是傳言,。當(dāng)然,,X86處理器普遍都還是有功耗過高,,且芯片數(shù)量龐大的缺點(diǎn),,不適合應(yīng)用在要求精簡省電的嵌入式架構(gòu)中,但隨著發(fā)展,,這一切都有了根本上的改變,。 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(gòu),,如今已經(jīng)經(jīng)過數(shù)次的翻新與修改,即便是最新的4核心產(chǎn)品,,依然有Pentium3的影子存在,。賣舊式架構(gòu)產(chǎn)品,對Intel來說,,其實(shí)不無小補(bǔ),,由于舊架構(gòu)經(jīng)過長久驗(yàn)證,,不需重新設(shè)計(jì),且在生產(chǎn)上的成本非常低,,制程提升還可以進(jìn)一步拉抬芯片產(chǎn)量,,但不止Intel有舊架構(gòu)產(chǎn)品,AMD其實(shí)也運(yùn)用同樣的手法來經(jīng)營其AthlonXP處理器,,但是Intel決心要讓對手難以追趕,,因此規(guī)劃了一系列以移動(dòng)產(chǎn)品應(yīng)用為主的嵌入式處理器。 Intel過去在X86產(chǎn)品規(guī)劃上,,其實(shí)幾乎從未接觸過移動(dòng)通訊應(yīng)用,,即便是雷聲大雨點(diǎn)小的UMPC產(chǎn)品,也都不含移動(dòng)通訊功能,,在這邊我們指的是諸如3G,、3.5G的通訊能力,而當(dāng)Intel主推的WiMAX正式被納入3G標(biāo)準(zhǔn)之一,,也讓Intel重新考慮該公司的移動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)品,。在最近的技術(shù)展示中,即便是最接近手機(jī)設(shè)計(jì)的MID (Mobile Intel Device)裝置,,也都僅定位于移動(dòng)上網(wǎng)工具,,而非行動(dòng)通訊系統(tǒng)。 但是根據(jù)Intel的最新規(guī)劃,,MID 平臺(tái)已經(jīng)從單純的行動(dòng)上網(wǎng),,轉(zhuǎn)而將會(huì)跨進(jìn)現(xiàn)有的BlackBerry (黑莓)及 I-Phone 的相同市場,前者擁有強(qiáng)大的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)通訊能力,,而 I-Phone 則是擁有強(qiáng)大的多媒體能力,,但是Intel的MID平臺(tái)基本上是一部微型X86計(jì)算機(jī)系統(tǒng),在功能性可以達(dá)到相當(dāng)全面的地步,,且具備了ARM,、MIPS等處理器架構(gòu)難以滿足的X86軟件兼容資源,導(dǎo)入移動(dòng)通訊只不過是在目前的硬件規(guī)劃基礎(chǔ)上,,進(jìn)行軟件模塊的增加而已,。傳統(tǒng)移動(dòng)通訊產(chǎn)品廠商在相關(guān)軟硬件投入的資本非常龐大,是否采用Intel架構(gòu)還有待觀察,,當(dāng)然,,如果像Nokia與Motorola也投入此一架構(gòu),在推廣上也將會(huì)如虎添翼,。 Intel針對移動(dòng)應(yīng)用的最新處理器為Stealey,,目前該產(chǎn)品線有兩款產(chǎn)品,分別是600MHz的A100與 800MHz的A110,,理論上來說,,Stealey 只不過是Centrino體系中祖父級(jí)Dothan(都是基于Pentium3的架構(gòu))處理器的超級(jí)精簡兼時(shí)鐘降低版,,主要是得利于90納米制程,架構(gòu)技術(shù)上并無太多特點(diǎn),,而下一代的Silverthorne則是直接將此Stealey轉(zhuǎn)以45納米制程,,并在架構(gòu)上加入64位處理能力,算是真正比較有誠意的產(chǎn)品,。 但是以目前來看,,Intel的移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)其實(shí)表現(xiàn)并不出色,過高的功耗與溫度仍然是應(yīng)用在移動(dòng)終端上的隱憂,,Silverthorne是必要針對此兩點(diǎn)進(jìn)行變革,,否則要應(yīng)用在MID產(chǎn)品上,只怕又會(huì)繼UMPC之后,,成為業(yè)界另一個(gè)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(dǎo)體廠的Intel以外,,其余兩家都活的相當(dāng)辛苦,尤其以臺(tái)灣的VIA(威盛)為最,,該公司在處理器產(chǎn)品線的經(jīng)營上,,向來遭受大廠的打壓, VIA 過去所推出的一系列低功耗處理器,,雖然效能偏低,,但是其功耗控制能力非常優(yōu)秀,遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(huán)保取向,,VIA終于也是媳婦熬成婆,除了在一般低價(jià)PC獲得滿堂彩以外,,在UMPC以及嵌入式系統(tǒng)方面,,也都能提供相當(dāng)優(yōu)秀的解決方案。 VIA 的主流產(chǎn)品線為C7-M處理器,,該款處理器共分兩個(gè)型號(hào)——普通版本及Ultra Low Voltage版本,,C7-M普通版本型號(hào)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(huì)下調(diào)至0.844V,而功耗則只有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版本工作電壓只需要0.908V至0.956V,,最高功耗由5W至7W 左右,。而ULV之中還會(huì)有一個(gè)Super ULV的C7-M 1GHz,型號(hào)為C7-M ULV 779,,工作電壓可低至0.796V,,最高功耗僅有 3.5W。由于這些特點(diǎn),,使其在低價(jià)計(jì)算機(jī),、嵌入式應(yīng)用領(lǐng)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,,然而在購并ATI之后,,其表現(xiàn)只能算差強(qiáng)人意,以目前所規(guī)劃的主流產(chǎn)品線而言(包含CPU與 GPU),,其實(shí)都是處于挨打的狀態(tài),。畢竟AMD具有業(yè)界最佳的技術(shù)均衡性,既有先進(jìn)的處理器技術(shù),,又是GPU技術(shù)第二領(lǐng)導(dǎo)者,,兼以效能表現(xiàn)相當(dāng)優(yōu)秀的主機(jī)板芯片產(chǎn)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(yīng)用方面,,其實(shí)過去AMD有向MIPS 授權(quán)其IP,,開發(fā)出Alchemy產(chǎn)品線,算是直接向Intel過去的ARM架構(gòu)Xscale直接叫陣的一款產(chǎn)品,,然而此產(chǎn)品并未擄獲市場眼光,,在應(yīng)用上一向偏弱勢,后來AMD也將之?dāng)[脫,,開始利用自己的X86處理器來經(jīng)營嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域,。 AMD在嵌入式X86處理器方面的產(chǎn)品線為Geode,基本上這是一款整合度相當(dāng)高的SoC產(chǎn)品,,但是速度偏低,,效能表現(xiàn)不佳,功能也未能比VIA的產(chǎn)品出色,,定位相當(dāng)尷尬,。針對移動(dòng)平臺(tái)開發(fā)的X86處理核心,,代號(hào)為“Botcat”,不過目前信息還不完備,,因此只能從時(shí)間點(diǎn)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(shí)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 之后,。 不過AMD購并ATI之后,,得以將Fusion 的概念帶給消費(fèi)者,F(xiàn)usion算是身兼AMD與ATI二者之長,,具備了先進(jìn)的處理器核心,、高效能的繪圖核心,以及I/O控制能力,,從低功耗的嵌入式應(yīng)用,,到高功耗的效能級(jí)產(chǎn)品,都是Fusion的產(chǎn)品守備范圍內(nèi),,但Fusion最早要到2009年才會(huì)進(jìn)入市場,。