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1.1.5 CPU的领域之分

《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》第1章一文读懂CPU之三生三世,本章通过几个轻松的话题,讨论一下CPU业界的“三生三世”。本节为大家介绍CPU的领域之分。

作者:胡振波来源:人民邮电出版社|2018-05-23 11:08

1.1.5 CPU的领域之分

本节将对CPU的不同应用领域加以探讨。

在传统的计算机体系结构分类中,处理器应用分为3个领域——服务器领域、PC领域和嵌入式领域。

服务器领域在早期还存在着多种不同的架构呈群雄分立之势,不过,由于Intel公司商业策略上的成功,目前Intel的x86处理器芯片几乎成为了这个领域的霸主。

PC领域本身是由Windows/Intel软硬件组合发展而壮大,因此,x86架构是目前PC领域的垄断者。

传统的嵌入式领域所指范畴非常广泛,是处理器除了服务器和PC领域之外的主要应用领域。所谓“嵌入式”是指在很多芯片中,其所包含的处理器就像嵌入在里面不为人知一样。

近年来随着各种新技术新领域的进一步发展,嵌入式领域本身也被发展成了几个不同的子领域而产生了分化。

首先是随着智能手机(Mobile Smart Phone)和手持设备(Mobile Device)的发展,移动(Mobile)领域逐渐发展成了规模匹敌甚至超过PC领域的一个独立领域,其主要由ARM的Cortex-A系列处理器架构所垄断。由于Mobile领域的处理器需要加载Linux操作系统,同时涉及复杂的软件生态,因此,其具有和PC领域一样对软件生态的严重依赖。目前既然ARM Cortex-A系列已经取得了绝对的统治地位,其他的处理器架构很难再进入该领域。

其次是实时(Real Time)嵌入式领域。该领域相对而言没有那么严重的软件依赖性,因此没有形成绝对的垄断,但是由于ARM处理器IP商业推广的成功,目前仍然以ARM的处理器架构占大多数市场份额,其他处理器架构譬如Synopsys ARC等也有不错的市场成绩。

***是深嵌入式领域。该领域更像前面所指的传统嵌入式领域。该领域的需求量非常之大,但往往注重低功耗、低成本和高能效比,无须加载像Linux这样的大型应用操作系统,软件大多是需要定制的裸机程序或者简单的实时操作系统,因此对软件生态的依赖性相对比较低。在该领域很难形成绝对的垄断,但是由于ARM处理器IP商业推广的成功,目前仍然以ARM的Cortex-M处理器占据大多数市场份额,其他的架构譬如Synopsys ARC和Andes等也有非常不错的表现。

综上所述,由于移动(Mobile)领域崛起成为一个独立的分类领域,现在通常所指的嵌入式领域往往是指深嵌入式领域或者实时嵌入式领域。

表1-2是对目前CPU典型应用领域及其主流的架构进行的总结。

表1-2  处理器的应用领域及主流架构


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