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【多核、異構,MCU/MPU 不一樣了!】
越來越多包含微控制器 (MCU)、微處理器 (MPU) 設備加入數位化行列,且朝「多重處理器」趨勢邁進,每個 MCU 內部都是一顆 CPU (中央處理單元),有些還會配置第二或第三核心負責處理專屬功能,包括從無線電到機器學習 (ML) 等各種任務;而單晶片 (SoC) 架構的挑戰是:平衡元件要求、以更高的效率完成任務,多重核心在這方面將持續扮演重要角色,包括管理通訊、資料、排程等作業也將變得更加複雜,其最大挑戰很可能是如何管理在多重核心元件上運行的軟體。
各界普遍認同摩爾定律與 Dennard 縮放比例定律已近終點,但運算需求的成長速度卻日漸加快,因此,未來將會需要更加複雜的異質化 SoC 架構。與此同時,MCU 與 MPU 的界線越來越模糊,有產業先進認為其中一個主要區別是:工作頻率。此外,MCU 屬於單核架構,專注在控制層面、涵蓋類比輸入與輸出的控制動作;而 MPU 可能是單核心或多核心,專注於處理資料、而非處理或量測類比輸入或輸出訊號,幾乎都會用外部記憶體來存放程式資料,速度屬次要參數。
實際上,高性能的 MCU 已經可以運行作業系統。值得留意的是,RISC-V 市佔率正持續攀升,尤其低階 MCU 領域已逐漸取代 Arm 32 位元 MCU (Cortex-M),恩智浦 (NXP) 則計劃在某些新處理器子系統中將 RISC-V 作為共同處理器。芯科科技 (Silicon Labs) 認為:RISC-V 架構仍在持續演進,相比其他成熟的 RISC 價格,最大的差異是忠誠度、可用的工具、軟體以及新架構在沒有大量測試及實用基礎下的信心度等,其成長性或與成熟度互為因果。
延伸閱讀:
《數位化轉型中的 MCU》
http://www.compotechasia.com/a/feature/2021/0813/48768.html
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