电子发烧友网报道(文/梁浩斌)随着市场需求的持续提高,包括更多边缘AI等应用的落地,嵌入式系统对于处理能力的要求日益提高。因此,我们看到过去MCU的发展,从8位到16位再到32位,性能在不断提高,MCU和MPU之间的界限也越来越小,以适应更多新的应用。Microchip作为嵌入式解决方案的领导者,近日推出了全新的PIC64GX MPU,这也是Microchip推出的首款64位MPU产品。
Microchip进军64位MPU
PIC64GX MPU是Microchip PIC64系列的首款产品,它不仅满足了实时计算密集型应用的需求,如智能嵌入式视觉和机器学习,还为工业、汽车、通信、物联网、航空航天和国防等市场提供了强大的支持。这款64位MPU的推出,进一步扩展了Microchip的产品线,使其能够提供从低端到高端的全系列计算处理解决方案。
PIC64GX MPU采用了具有非对称多处理(AMP)和确定性延迟的64位RISC-V四核处理器,这种设计允许在单处理器集群中同时运行Linux、实时操作系统和裸机,满足了智能边缘对非对称处理功能的需求。作为首款具有AMP功能的RISC-V®多核解决方案,PIC64GX MPU为混合关键性系统提供了强大的支持。
PIC64GX MPU的设计亮点之一是其四核设计,包括一个支持Linux的CPU集群、一个第五微控制器级显示器和2MB灵活的二级缓存,运行频率高达625 MHz。这些特性不仅保证了处理性能,同时也确保了系统的高可靠性和实时性。
值得一提的是,Microchip的PIC64GX系列与PolarFire SoC FPGA器件引脚兼容,为嵌入式解决方案的开发提供了极大的灵活性。此外,PIC64GX系列得到了PIC64GX Curiosity评估工具包的支持,并与Microchip的面向VS Code的MPLAB扩展(MPLAB Extensions)集成,简化了开发流程。同时,该产品还得到了Linux4Microchip资源和Linux代理商的支持,以及对Zephyr®实时操作系统和相关软件协议栈的支持。
Microchip不仅在PIC64GX MPU上取得了突破,还计划推出PIC64高性能航天计算(PIC64-HPSC)系列,这些太空级64位多核RISC-V MPU将为航空航天和防御应用提供更高的计算性能和耐辐射能力。据称,美国国家航空航天局喷气推进实验室(NASA-JPL)已选择Microchip开发HPSC处理器,预示着航天产业也进入自主空间计算的新时代。
MCU和MPU性能正在趋同
从定义来看,MCU(Microcontroller Unit,微控制器单元)和MPU(Microprocessor Unit,微处理器单元)还是有一定差异。MCU具有高集成度的特点,包括集成了CPU、RAM、ROM、I/O接口以及其他外设,适合低成本的嵌入式系统,一般运行RTOS等简单的实时操作系统。
而MPU一般是不包含存储器等部分,但具有一些丰富的外设资源,需要外置的存储器来配合运行。当然,相对MCU来说,MPU的运算性能较强,可以用于运行复杂任务,以及比如Linux等操作系统。
不过,目前由于工艺制程、应用集成度需求的变化,低功耗、低成本、高性能等要求下,MCU也正在越来越像MPU。比如早在2017年,恩智浦推出了业界第一颗所谓“跨界MCU”的产品i.MX RT 1050,其中一个显著特征就是RAM更大,CPU更强。
恩智浦在今年还推出了一款采用5nm制程的S32N55处理器,虽然被称为处理器,但其集成48MB SRAM的内存,整体特性还是跟MCU十分类似。这款处理器采用16个Arm Cortex -R52内核,运行频率高达1.2GHz,面向高性能汽车应用。
小结:
高性能的MPU或MCU,还将为未来智能边缘计算带来更高效、更安全、更可靠的支持,随着64位技术的广泛应用,在嵌入式领域我们将会看到更多新的创新应用。
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