SAK-TC265D-40F200WBB汽车微处理器
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过去的微处理器主频大多比较低,不断提高主频、降低线宽、采用超流水、多发射等技术是提高处理器性能的主要设计方法,处理器主频高低几乎成为微处理器性能强弱的代名词。随着主频持续增长在物理设计上出现了一些困难。特别是处理器性能增长速度远低于处理器主频的增长速度。以Intel公司微处理器发展历史为例,从I486发展到Pentium 4,处理器主频增长了15倍,但性能才提高5倍。另外传统的提方法易导致芯片面积增大、功耗过大、晶体管数量过多等一系列问题。随着处理器设计技术和生产工艺的发展,处理器突破性的性能提升还依赖处理器的结构更新。
功耗过高可以说是目前X86处理器所遇到的大问题。Pre Scott核心的Pentium 4处理器功耗突破100瓦大关,而Pentium 4 600系列更将达到130瓦的惊人水平,这不仅仅意味着大量的能源消耗,系统稳定性也成问题。
然而,CPU所消耗的这些能源绝大多数都没有得到利用,其有效利用率竟然只有0.1%的低水平。在去年2月份召开的“国际固态电路年会”上,与会对此问题提出许多积极的意见。
其中,东京大学的Takayasau Sakurai在会上发表一项电压和频率缩放技术,该技术可根据软件的负载情况来直接调整晶体管的阂值电压,如果系统执行的是需要大量计算的任务,处理器便会以快的时钟频率和高的电压运行。如果该技术能被未来的微处理器所采纳,能源浪费现象将可得到很大程度的缓解。
根据总线或数据暂存器的宽度,单片机又分为1位、4位、8位、16位、32位甚至64位单片机。4位MCU大部份应用在计算器、车用仪表、车用防盗装置、呼叫器、无线电话、CD播放器、LCD驱动控制器、LCD游戏机、儿童玩具、磅秤、充电器、胎压计、温湿度计、遥控器及傻瓜相机等;8位MCU大部份应用在电表、马达控制器、电动玩具机、变频式冷气机、呼叫器、传真机、来电辨识器(CallerID)、电话录音机、CRT显示器、键盘及USB等;8位、16位单片机主要用于一般的控制领域,一般不使用操作系统, 16位MCU大部份应用在行动电话、数字相机及摄录放影机等;32位MCU大部份应用在Modem、GPS、PDA、HPC、STB、Hub、Bridge、Router、工作站、ISDN电话、激光打印机与彩色传真机; 32位用于网络操作、多媒体处理等复杂处理的场合,一般要使用嵌入式操作系统。64位MCU大部份应用在高阶工作站、多媒体互动系统、电视游乐器(如SEGA的Dreamcast及Nintendo的GameBoy)及终端机等。