多核CPU到多核MCU,单片机也要发展多核心了吗?双核STM32只是开始

速度不够,数量来凑,由于受制造工艺限制,CPU的频率不能无限制的增加,为了提高处理器的性能,就只能增加核心数量了。不过现在的单片机频率远远达不到极限啊!才几十上百兆的频率就要搞双核了?似乎多核单片机不是为了提高性能而设计的!(STM32WB55性能肯定不如STM32H系列)这又是为什么呢?

多核CPU到多核MCU,单片机也要发展多核心了吗?双核STM32只是开始

STM32WB55——Cortex-M4 + Cortex-M0+

核心(内核)

核心(Die)又称为内核,是CPU最重要的组成部分,核心由单晶硅制成,用来完成所有的计算、接受命令、存储命令、处理数据等操作,是数字处理器的核心。

多核CPU

CPU核心发展方向是更低的电压、更低的功耗、更先进的制造工艺、集成更多的晶体管、更小的核心面积、更高的性能,但是,由于受制造工艺限制,CPU核心的频率不能无限制的增加,为了提高处理器的性能,就只能增加核心数量了,从而出现了扩展cpu内核的方法,这个方法能让电脑加上100个内核,运算速度比一般电脑快20倍。

现在常见的CPU核心数有单核、双核、四核、六核、八核、十二核等。在内核频率相同的情况下,CPU内核数量越多,CPU的总体性能就越强。

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核心


多核CPU有:

海思 麒麟 990 核心数为八核——2*Cortex-A76 + 2*Cortex-A76 + 4*Cortex-A55

高通 骁龙 865 核心数为八核——1*Cortex-A77 + 3*Cortex-A77 + 4*Cortex-A55

Intel 酷睿i9 9900K 核心数为八核——平行核心——CPU主频为3.6GHz

AMD Ryzen ThreadRipper 3990X 核心数为六十四核——平行核心——CPU主频为2.9GHz

多核CPU到多核MCU,单片机也要发展多核心了吗?双核STM32只是开始

龙芯1C101 是CPU还是MCU?


多核CPU到多核MCU,单片机也要发展多核心了吗?双核STM32只是开始

龙芯1C101是CPU还是MCU?中关村也是傻傻的分不清啊!


多核MCU

开发单片机系统时,一个单片机无法满足系统的要求,普遍的做法就是使用两颗或更多的单片机,把一部分繁杂的工作分配给另一个单片机来完成。采用两颗单片机的缺点有:芯片成本、PCB成本、系统可靠性、功耗等都有先天的不足,另外,在开发时也是较为繁杂,由于单片机架构不同采,还要面临需要不同的开发工具。

如果能在单片机内部包含两个内核,一个用于主控,另一个用于协控,协同工作。主控与协控在架构上兼容能高效通信。多核单片机在很多场合下可以保持多机系统的强大,又能避免多机系统的不足。

多核又有对称多核(简称SMP)与非对称多核(简称AMP)之分,多核两个核是一样的叫对称多核,不同叫非对称双核,非对称比较麻烦,启动的非分开启动,先启动一个核,在通过这个核启动另一个核!SMP的各核心有一致的编程模型,在分配工作时主要以均衡为原则。AMP的优势在于精细的任务分工,灵活地适应不同情景,物尽其用,能最佳地平衡成本、性能与功耗。AMP的编程难度也更低,在MCU应用领域,AMP较SMP更为适合。

与独立的双芯片相比,多核单片机架构有很多优点。再添加一个内核的代价远比添加一个独立的单片机要低,尤其是当两个内核架构相似时。另一方面,多个内核可以有相同的主频,并且可以通过总线矩阵平等地访问片上资源。

多核CPU到多核MCU,单片机也要发展多核心了吗?双核STM32只是开始

STM32WB55——Cortex-M4 + Cortex-M0+

多核单片机有:

STM32WB55——Cortex-M4 + Cortex-M0+

STM32H7——Cortex-M7 + Cortex-M4

STM32MP——Cortex-A7 + Cortex-M4

LPC5411x——Cortex-M4F + Cortex-M0

LPC4300——Cortex-M4 + Cortex-M0

F28M35 ——Cortex-M3 + C28x

LS2051——51内核 + 51内核

LS53C——51内核 + 51内核

LS052Ax——51内核 + 51内核 + 51内核

LSx151——51内核 + 51内核 + 51内核

Freescale的PXS30、PXS20、MPC5675K、MPC5643L系列是对称双核单片机,两个Power Architecture e200内核。

多核CPU到多核MCU,单片机也要发展多核心了吗?双核STM32只是开始

LPC4300——Cortex-M4 + Cortex-M0

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非对称多核MCU


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