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MCU厂推多样解决方案DSP/FPU硬件加速芯片整合

更新时间  2021-12-01 00:34 阅读
本文摘要:微控制器(MCU)了解人们应用于生活,完全大小设备都看获得MCU踪影,在MCU引入DSP数位讯号处理器、FPU浮点运算单元功能后,MCU更加大幅度拓展元件可适用范围,这几年来,在众多MCU大厂争相针对旗下商品发售多样统合方案,不管是产品策略还是市场区隔,也让MCU市场更为非常丰富多元。

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微控制器(MCU)了解人们应用于生活,完全大小设备都看获得MCU踪影,在MCU引入DSP数位讯号处理器、FPU浮点运算单元功能后,MCU更加大幅度拓展元件可适用范围,这几年来,在众多MCU大厂争相针对旗下商品发售多样统合方案,不管是产品策略还是市场区隔,也让MCU市场更为非常丰富多元。  MCU(MicrocontrollerUnit)深入生活应用于是不更容易批评的趋势,特别是在是MCU在功能优化或市场区隔目的下,展开DSP(digitalsignalprocessor)数位讯号处理器或FPU(FloatingPointUnit)浮点运算单元功能统合,使得MCU的可应用于场域大幅度拓展。

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  如果以FPU或DSP引入目的,一般在MCU中新增FPU、DSP统合架构,主要目的还是在考量成本下的设计方向,特别是在在早期半导体元件,SOC(SystemonChip)系统单芯片与MCU不存在一段价格差距,如果仅有必须SDP或FPU展开运算加快,又想搭配低单价SOC,这时统合DSP或FPU硬件加速单元的MCU产品、不仅可以更佳的获取运营效能,同时又能在成本掌控上展现出更为出色。  MCU统合芯片PCB成本急剧下降减少MCU功能扩充应用于空间  以早期的SOC产品来看,配备DSP与FPU硬件加速器是SOC产品的最重要特性,其中DSP与FPU的应用于方向主要以音讯、影像等处置加快运算居多,而在制程技术持续优化,SOC的成本逐步与MCU加深,MCU在32位元甚至64位元架构下,也开始有融合DSP或是FPU硬件加速单元的解决方案。

  再行想到MCU再加硬件加速单元的优点,在MCU新增FPU引入,最必要的效益是早期利用MCU处置类似于FPU运算内容,不会因为MCU本身的运算架构容许,让运算结果得出结论时间不会比较变长,而在引入硬件加速器处置浮点运算时,因为硬件调用或是资料传送就能利用硬件算数出有数据,MCU本身耗在浮点运算的记忆体资源可以因硬件加速统合增加最少10%。  当然,从目的性来看,不管MCU若无统合FPU硬件加速单元,浮点运算市场需求用于MCU现有的运算能力也能得出结论结果,只是前提是计算出来过程不会消耗较多运算时间与硬件资源,对于可等候、需要获取即时反应的系统大自然可以不考虑到统合FPU的MCU方案,但若是对系统效能、期望反应速度拒绝低的统合市场需求,MCU融合FPU的效益提高某种程度是运算资源消耗优化、节约能源优势等效果,反而是减缓系统对此与效能提高的效用,才是MCU融合FPU硬件加速最必要、最重要的功能改良,也让MCU可以因应更高复杂度的统合工作。

  高阶数值运算运用硬件加速符合设计市场需求  在早期MCU元件改以8位元架构为主流的应用于方向,MCU在资料处置与运算处置上,本来就有因架构的问题而有其处置容许,例如,MCU展开小数点、分数处置运算时,因为4位元或是8位元位数受限,就必需使用受限数值展开处置,利用数值结果的容许交换条件处置复杂度修改与效能拒绝目的,而这种因为数值处置产生的误差即截断误差,截断误差也不会因为用于MCU展开数据运算的容许,而令误差数值产生不断扩大现象。  而在MCU统合FPU硬件加速,在运算同类型的数据处理时,例如在IoT物联网或是终端感测器应用于中,常有将外部转换感觉测数据转换成数位资料的资料转换成、处置市场需求,这时利用MCU统合的FPU/DSP硬件加速单元,不仅可将感觉测数据更加较慢处置已完成、减缓系统对此,同时,也能引入进阶运算增加数据逻辑的误差。  在实际应用于中,FPU硬件加速器本身并无法几乎解决问题误差不断扩大问题,所以不会有FPU、DSP等有所不同硬件加速统合架构下的应用于目的考量,举例来说,利用DSP硬件加速器,可针对类似数据类型更加高速、可信的运算处置输入,看起来DSP可利用指令来展开多种运算,处置如较慢较慢傅立叶切换(fastFouriertransform;FFT)或受限脉冲对此(Finiteimpulseresponse;FIR)进阶运算中最重要且乏资源的运算市场需求,甚至利用单周期的指令之后能处置单一指令多重资料(SingleInstructionMultipleData;SIMD)运算市场需求,MCU在展开进阶数值处置方面还可取得进阶强化效益。


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