X86处理器在嵌入式应用中的优与劣

文章摘要：尽管专门的系统级芯片已经占领大多数出货量很大的嵌入式应用，但可授权CPU内核的最高工作频率大约只有400 MHz。这就给采用定制CPU的通用处理器留下了可观的市场空间。在2003年，这些嵌入式处理器的销售收入超过10亿美元。 英特尔是通用嵌入式处理器的领先供应商。借助其PC和服务器处理器，英特尔可服务许多嵌入式应用：工业控制、ATM、POS终端、专用分组交换机(PBX)、媒体服务器、存储服务器和安全设备。 在大多数情况，这些种类的系统销量有限，所以降低设计成本至关重要。采用PC或服务器平台能简化硬件设计，特别当选用标准主板或单板计算机时更是如此。此时，软件可以在标准PC上开发和

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尽管专门的系统级芯片已经占领大多数出货量很大的嵌入式应用，但可授权CPU内核的最高工作频率大约只有400 MHz。这就给采用定制CPU的通用处理器留下了可观的市场空间。在2003年，这些嵌入式处理器的销售收入超过10亿美元。 

    英特尔是通用嵌入式处理器的领先供应商。借助其PC和服务器处理器，英特尔可服务许多嵌入式应用：工业控制、ATM、POS终端、专用分组交换机(PBX)、媒体服务器、存储服务器和安全设备。 


    在大多数情况，这些种类的系统销量有限，所以降低设计成本至关重要。采用PC或服务器平台能简化硬件设计，特别当选用标准主板或单板计算机时更是如此。此时，软件可以在标准PC上开发和测试，从而进一步降低研发费用。PC处理器和芯片组的高出货量降低了嵌入式系统开发商的购买价格。 


    看到这些优势，其它X86架构处理器的供应商也纷纷进军嵌入式市场。2004年，AMD发布了Athlon处理器的嵌入式版本，名为Geode NX；Transmeta推出了一款嵌入式Crusoe处理器。在这一年，威盛科技销往嵌入式应用的X86芯片比销往PC的还多。不过，这些厂商要想赶上英特尔的收入仍需一段时间。 


    嵌入式X86处理器也具有一些劣势。因为它们必须很好地执行旧有的软件，所以X86CPU采用了翻译、重新排序和重新命名等方法。这些复杂的机制将消耗额外的功率，但在嵌入式系统中通常又不需要它们，因为在嵌入式应用中，软件能针对目标CPU进行重新编译。 


    这些处理器还缺少集成的外设，因而必须连接到系统逻辑芯片组，但这些芯片组是针对PC或服务器应用，而不是针对嵌入式系统优化的。其结果是，芯片组要占据额外的板空间，并消耗更多的功率。 


    例如，PMC-Sierra公司的1GHz RM9150具有比1GHz Geode或1GHz Crusoe更低的功耗，尽管该MIPS芯片包括一个3.2GBps的DRAM控制器、64位的PCI接口、HyperTransport端口、2个千兆以太网MAC及其它外设。英特尔的Pentium-M因为采用了该公司先进的90纳米技术才具有与RM9150相当的功耗。 


    大多数联网和消费类应用对散热和板面积有严格限制。路由器、打印机和机顶盒通常依赖于RISC处理器。但对于一些类似PC的应用，来自英特尔和其它供应商的嵌入式X86处理器提供了一种简单、低成本的解决方案。 


    作者Linley Gwennap是Linley Group的创始人兼首席分析师。