वास्तव में क्या हैं: माइक्रोकंट्रोलर (यूसी), सिस्टम ऑन चिप (एसओसी), और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (डीएसपी)?

Question

वास्तविक सवाल सबसे आखिर में है। लेकिन यह पढ़कर कि शायद आपको यह न दिखे कि मैं भ्रमित क्यों हूं। मैंने इस पोस्ट को कुछ परिभाषाओं, मान्यताओं और अटकलों के साथ शुरू किया और फिर वास्तविक प्रश्न पूछा।

मैं हमेशा सोचता हूं कि मुझे अंतर पता है लेकिन जब मुझे एक प्रश्न मिलता है जैसे: "अगर मैं एक यूसी के साथ एक ट्रान्सीवर लगाता हूं, तो क्या यह अब एक SoC है?" मैं सभी को घेरे हुए हूं और मुझे नहीं पता कि कैसे जवाब दूं। मुझे याद है एक बार मुझे बताया गया था कि एक यूसी अनिवार्य रूप से एक SoC है । लेकिन मेरे पास क्या सबूत है? लेकिन Arduino एक चिप पर नहीं है! मैं कभी भी "बोर्ड" से एटमग प्रोसेसर निकाल सकता हूं!

जब मैं ऑनलाइन जांच करता हूं तो मुझे सभी प्रकार के उत्तर मिलते हैं जो पुष्टि करते हैं या जो मैंने सीधे या परोक्ष रूप से कहा था, उसका खंडन करते हैं। यह हमेशा मेरे लिए भ्रमित करने वाला होता है और मैं मार्केटिंग के अलावा किसी और को दोषी नहीं ठहराता हूं, जो इन शब्दों का उपयोग शिथिल और कभी-कभी परस्परता से करते हैं, और जो लोग उनकी अगुवाई करते हैं।

इसलिए मैंने इन तीन शब्दों के मूल अर्थ को देखने का निर्णय लिया: यूसी, एसओसी, और डीएसपी। क्योंकि उदाहरण के लिए, जब मैं सर्किट में वोल्टेज के बारे में भ्रमित हो जाता हूं, तो मैं हमेशा भौतिकी के मूल सिद्धांतों पर वापस जाता हूं, जमीन वास्तव में शून्य नहीं है यह सिर्फ एक "संदर्भ" है और वोल्टेज "पूर्ण" नहीं है, वे "रिश्तेदार" हैं। यह हमेशा मुझे सही दिशा की ओर इशारा करता है। लेकिन यूसी के बारे में बात करने के लिए जाने के लिए कोई आधार नहीं है। "माइक्रो" "नियंत्रक" एक नियंत्रक इतना छोटा है कि यह माइक्रो मीटर स्केल में है। लेकिन हमारे पास नैनोकंट्रोलर शब्द नहीं है, क्या हम? तो सोचने का यह तरीका मदद नहीं करेगा।

मैं जो उत्तर देने की कोशिश कर रहा हूं वह निम्नलिखित है:

• यूसी अन्य बाह्य उपकरणों के साथ एक प्रसंस्करण इकाई है और सामान्य उपयोग के लिए इसके साथ मेमोरी है, है ना?
• SoC एक "चिप" पर एक पूर्ण "सिस्टम" है। तो आप जो भी सिस्टम सिंगल चिप पर लगाते हैं, वह SoC है, है ना?

• डीएसपी विशिष्ट उपयोग के लिए एक प्रसंस्करण इकाई है, मुख्य रूप से गणितीय संचालन, है ना?

  अभी

• इसका मतलब यह है कि एक uC में सब कुछ वे सब एक चिप में होना चाहिए? क्योंकि यदि हाँ, तो uC वास्तव में एक SoC है। शायद एक छोटा सा, लेकिन यह है। Arduino के बारे में क्या। शायद यूसी "" एक SoC हो सकता है अगर यह एक चिप पर है, लेकिन यह नहीं है (मैं एक उदाहरण के रूप में Arduino का उपयोग कर रहा हूँ)।

• तो arduino एक uC है, अगर मैं इसके सभी घटकों को लेता हूं और उन्हें दूसरे बोर्ड में डाल देता हूं और उदाहरण के लिए मिश्रण में XBEE जोड़ता हूं। यह अभी भी एक यूसी है, है ना? तो हम कब कहते हैं कि अब यह एक SoC है? केवल जब एक ही चिप को एक बोर्ड में एकत्रित करने के बजाय एक ही चिप में रखा जाता है?

अब तक मुझे लगता है कि उपरोक्त प्रश्न किसी न किसी तरह से खुद को जवाब देते हैं, लेकिन मैं सिर्फ इस बात की पुष्टि करना चाहता हूं कि मैं आगे बढ़ सकता हूं। जब मैं "मौलिक रूप से" सोचने की कोशिश करता हूं, तो चिप या बोर्ड "एक ही हो सकता है", यह सिर्फ विभिन्न घटकों को जोड़ने वाले तार हैं। और इस बिंदु पर, आप एक घटक को क्या परिभाषित करते हैं? क्या यह एक एकल ट्रांजिस्टर या एडीसी की तरह एक सर्किट है? लेकिन मैं वहां नहीं जाना चाहता।

अगला सवाल यह है कि यह पोस्ट वास्तव में क्या है:

• क्या UC अनिवार्य रूप से एक SoC है? एसओसी का एक विशेष मामला जिसकी अपनी आवश्यकताओं में से एक यह है कि पूरी प्रणाली सामान्य प्रयोजन के उपयोग के लिए है।
• यूसी सामान्य उद्देश्य (इंटरनेट के अनुसार) है और डीएसपी मुख्य रूप से वास्तविक दुनिया से एकत्रित गणितीय संकेतों को संसाधित करने के लिए है। लेकिन डीएसपी अभी भी "प्रोसेसर" है और एक यूसी में "प्रोसेसर" होता है। क्या मैं बस एक गुच्छा या बाह्य उपकरणों के साथ एक डीएसपी डाल सकता हूं (चलो एडीसी और डीएसी कहते हैं क्योंकि ये आमतौर पर इसके साथ उपयोग किए जाते हैं) और मिक्स को एक यूसी कहते हैं? या यह है कि एक SoC (चूंकि अब मिश्रण सामान्य उद्देश्य नहीं है और इसलिए हम इसे uC नहीं कह सकते हैं लेकिन यह अभी भी एक SoC है)

Comments

यह वास्तव में कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप इसे क्या कहते हैं, 'किसी भी अन्य नाम से गुलाब मिठाई के रूप में गंध होगा!' SoC एक बिक्री शब्द है, 'अन्य लोग आपको पुर्ज़े बेचते हैं, लेकिन हम आपको पूरी प्रणाली बेचते हैं' इसका अर्थ है। यूसी आम तौर पर एक यूपी + मेमोरी की तरह होता है, और अक्सर एडीसी। एक डीएसपी के लिए अनुकूलित किया जाता है, क्या आप इसे देख पाएंगे, डीएसपी, और हमेशा एक हार्डवेयर गुणक होता है, लेकिन अक्सर इन दिनों, प्रोग्राम मेमोरी और कभी-कभी एडीसी / डीएसी, लगभग एक एसओसी। लेकिन बहुत हद तक, उनमें से अधिकांश को दूसरों के रूप में वर्णित किया जा सकता है। यह पसीना मत करो, निश्चित रूप से इस पर लोगों को मत मारो।

— नील_यूके

मुझे पता है कि यह यू का उपयोग करने के लिए व्यापक रूप से समझा जाता है और इसका उपयोग करने वाला कोई वास्तविक मुद्दा नहीं है, लेकिन क्या आपको कभी भी µ बनाना चाहिए , दबाने AltGr + Mया ⌘ + Mचाल करना चाहिए।

— मैजिक स्मोक

"माइक्रो" ऐतिहासिक सामान है; "माइक्रो" कंट्रोलर "माइक्रो" कंप्यूटर से आता है, जो "मिनी" कंप्यूटरों से अलग होता है, जो फ्रिज के आकार के होते थे, और "" कंप्यूटर जो पूरे कमरे में होते थे।

— 2:25 बजे user253751

Answer 1

यूसी = एक स्टैंड-अलोन प्रोसेसिंग चिप: सीपीयू, रैम, रोम, कुछ परिधीय।

डीएसपी = प्रोसेसर चिप (एक अलग सीपीयू हो सकता है, आजकल ज्यादातर यूसी) जो सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए अनुकूलित है। अक्सर फास्ट मैक (बहु-संचित), संतृप्त गणित और कई मेमोरी इंटरफेस होते हैं। इसका अधिकतम लाभ उठाने के लिए, आपको अक्सर इसकी ख़ासियत के बारे में गहराई से जानने की आवश्यकता होती है, जैसे कि एक ही समय में किस तरह की मेमोरी एक्सेस की जा सकती है। (इसलिए अक्सर निर्माता द्वारा प्रदान की गई ठीक-ठीक असेंबली लाइब्रेरी के साथ उपयोग किया जाता है।) अक्सर बड़ी यादों के साथ इस्तेमाल करने के लिए प्रेरित नहीं किया जाता है (16 बिट पता बस अक्सर पर्याप्त होता है)।

एसओसी = प्रोसेसर चिप (ज्यादातर सीपीयू, शायद कैशिंग के लिए कुछ रैम के साथ) जो कि बाह्य उपकरणों को शामिल करता है जो मुख्य प्रोसेसर चिप के बाहर हुआ करता था। यह एक लक्ष्यीकरण की परिभाषा के अनुसार है: आज के विशेष एसओसी में कार्य कल मुख्यधारा के चिप्स में पाए जा सकते हैं। वर्तमान एसओसी ज्यादातर लिनक्स-स्तर के ओएस को चलाने के लिए होते हैं, और इसमें ज्यादातर ऐसी चीजें होती हैं जिन्हें आपको ऐसी प्रणाली की आवश्यकता होती है, केवल रैम और रॉम को छोड़कर (हालांकि कुछ रॉम को अक्सर शामिल किया जाता है, अक्सर एक बाहरी फ्लैश पढ़ने के लिए)।

बाह्य उपकरणों के उदाहरण जो आज एसओसी में आम हैं (लेकिन यूसीएस में अपना रास्ता ढूंढ रहे हैं!): ईथरनेट पोर्ट, ईथरनेट स्विचिंग फैब्रिक, यूएसबी इंक। होस्ट और ओटीजी, ग्राफिक इंजन (एस), एमपीईजी डिकोडिंग, क्रिप्टो इंजन, रैम और फ्लैश इंटरफेस।

एक Arduino एक बोर्ड-स्तर का उत्पाद है, इसलिए यह परिभाषा के आधार पर है न कि UC, DSP या SOC, हालांकि इसमें एक हो सकता है। मूल Uno में एक UC होता है।

एक UC एक SOC नहीं है (हालाँकि वहाँ bordeline मामले हो सकते हैं): एक uC स्टैंडअलोन है, और (प्रौद्योगिकी के वर्तमान स्तर पर) Linux-level OSes को चलाने के लिए नहीं है। एक SOC स्टैंडअलोन नहीं है (RAM और ROM की जरूरत है)।

सीमाएं 100% नहीं हैं और समय के साथ बदल रही हैं। अधिकांश सीपीयू के डी सीपीयू और मेमोरी इंटरफेस कल डीएसपी को आसानी से पार कर लेते हैं, यहां तक ​​कि उनके टर्फ पर भी। लेकिन आज डीएसपी तेज, और / या सस्ती या कम बिजली की भूख है, जो सिग्नल प्रोसेसिंग करते समय अधिक सामान्य-पर्पोस सीपीयू की तुलना में अधिक है। यह निर्माताओं के बीच प्रौद्योगिकी और मांग की नवीनतम स्थिति का उपयोग करके सबसे आकर्षक चिप बनाने की दौड़ है। फिलहाल इसने उपरोक्त 3 स्वीट-स्पॉट्स (प्लस सामान्य-प्रयोजन माइक्रो-प्रोसेसर) को जन्म दिया था, लेकिन यह समय के साथ शिफ्ट हो जाएगा (डीएसपी 10y पहले की तुलना में कम लोकप्रिय हैं, IMO क्योंकि ऑडियो-लेवल थ्रूपुट अब आसानी से प्राप्त किया गया है सामान्य प्रयोजन सीपीयू)।

एक विशिष्ट प्रकार की चिप जो इन दिनों अधिक सामान्य हो रही है, वह कुछ वायरलेस इंटरफ़ेस के साथ UC (या SOC) है। वाईफाई उदाहरणों के लिए ईएसपी 8266 और ईएसपी 32 और लोरावन के लिए आरएन 2483 की जांच करें।

Answer 2

यूसी और डीएसपी की बहुत सीधे आगे की परिभाषा है।

यूसी एक प्रोसेसिंग कोर है जिसमें आंतरिक रूप से एकीकृत मेमोरी (अस्थिर और गैर वाष्पशील) है। यह एक माइक्रोप्रोसेसर की तुलना में है जो आम तौर पर कुछ अस्थिर स्मृति के अंदर होगा लेकिन कोई गैर वाष्पशील नहीं।

एक डीएसपी एक यूसी का एक शूट है। डीएसपी में आमतौर पर एक विशिष्ट यूसी की तुलना में वास्तव में अच्छा एनालॉग नमूनाकरण क्षमताएं होती हैं। डीएसपी में भी यूसी की तुलना में बेहतर गणित क्षमताएं हैं और उन गणित क्षमताओं का उपयोग करने के लिए बहुत सारे पुस्तकालय जैसे एफएफटी या ऑटोकॉरेलेशन के साथ आते हैं।

SoC एक मार्केटिंग वैंक टर्म से अधिक है। एसओसी एक ऐसा शब्द है जिसका उपयोग वे तब करने की कोशिश करते हैं जब एक एकल या एकल चिप समाधान के पास बनाने के लिए यूसी ने पर्याप्त कार्यक्षमता में खींच लिया हो। SoC शब्द का पता तब चलता है जब UC में ग्राफिक्स प्रोसेसिंग और ग्राफिक्स ड्राइवर को बोर्ड पर एकीकृत किया जाता है। सेल फोन में एआरएम चिप्स के बारे में सोचो। वे ग्राफिक्स को शामिल करते हैं।

Comments

तो क्या आप कह रहे हैं कि एक डीएसपी में उदाहरण के लिए एक एडीसी भी होता है?

— हेरा

@himura uC के पास ADCs हैं, लेकिन DSPs के पास वास्तव में अच्छे ADCs हैं। उदाहरण के लिए, Arduino 10 बिट पर 10kHz नमूना दर के लिए सक्षम है। DsPIC33 जो एक DSP है, 10 बिट पर 1.1MHz नमूनाकरण दर में सक्षम है। यह तीव्रता के दो क्रम हैं।

— vini_i

मुझे लगा कि बिना किसी एडीसी क्षमताओं के डीएसपी सिर्फ प्रोसेसिंग यूनिट है। लेकिन यह अब एक पूर्ण प्रणाली की तरह लगता है। धन्यवाद

— Himura

मुझे लगता है कि यह जवाब गलत है। बहुत सारे डीएसपी चिप्स हैं जिनके कोई कन्वर्टर्स नहीं हैं। एक डीएसपी और एक सामान्य उद्देश्य सीपीयू के बीच मुख्य अंतर मेमोरी आर्किटेक्चर है। डीएसपी के पास कई यादें हैं जिन्हें समानांतर में एक्सेस किया जा सकता है। देखें en.wikipedia.org/wiki/Harvard_architecture

— Hilmar

@ हेल्मर्स क्या आप कन्वर्टर्स के बिना डीएसपी के कुछ संदर्भ प्रदान कर सकते हैं? मुझे यह बात पसंद है

— हसुरा

Answer 3

जिसे हम एसओसी कहते हैं, उसमें आमतौर पर यूसी के मुकाबले अधिक शक्तिशाली प्रोसेसर कोर होता है। आमतौर पर आप वहां एआरएम कोर पा सकते हैं। लगभग सभी "बड़े" एआरएम प्रोसेसर, जैसे कि कॉर्टेक्स ए श्रृंखला, आज निर्मित वास्तव में एसओसी हैं। लिनक्स जैसे बड़े ओएस को चलाने के लिए आपको बहुत अधिक रैम की आवश्यकता होती है, इसलिए SOCs में आधुनिक SDRAM चिप्स को सपोर्ट करने वाले बाहरी रैम कंट्रोलर होते हैं। बूट लोडर को चलाने और बाह्य उपकरणों और एसडीआरएएम नियंत्रक को आरम्भ करने के लिए बूट-चरण में निर्मित स्थिर रैम की छोटी मात्रा का उपयोग किया जाता है।

यूसीएस आमतौर पर बिल्ट-इन स्टैटिक रैम (काफी कम राशि) के साथ सभी में एक समाधान पूरा करते हैं। छोटे रैम और MMU की कमी उन पर बड़े OSes का उपयोग करने से रोकती है। आज अधिकांश यूसी में 8 बिट या 32 बिट कोर हैं। 16 बिट यूसी केवल विरासत अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। 32 बिट uSc का युग ARM M श्रृंखला कोर के साथ शुरू हुआ। ये कोर विशेष रूप से यूसीएस के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और बड़े एआरएम के साथ आम तौर पर बहुत कम हैं जिनमें निर्देश सेट (एआरएम एमएच थम्ब निर्देशों का उपयोग करता है, एआरएम निर्देश सेट का सबसेट) है।

डीएसपी शब्द कोर आर्किटेक्चर के बारे में है। DSPs में एक से अधिक ALU होते हैं और इन्हें VLIW (बहुत लंबा निर्देश शब्द) निर्देश सेट कहा जाता है। वीएलआईडब्ल्यू निर्देश विभिन्न सीपीयू सबसिस्टम को लक्षित कई उप-निर्देशों (लगभग 4) से बना है। उदाहरण के लिए इस तरह के एक लंबे निर्देश में मेमोरी से डेटा को प्रीफ़ैच करने का निर्देश हो सकता है, विशेष गुणक-ALU के लिए गुणन निर्देश और सामान्य-उद्देश्य ALU के लिए एक अंकगणितीय अनुदेश हो सकता है।

आप डीएसपी को सामान्य उद्देश्य यूसी के रूप में उपयोग कर सकते हैं लेकिन मुख्य उद्देश्य डिजिटल डेटा प्रोसेसिंग है (न केवल सिग्नल, बल्कि वीडियो भी)। डिजिटल फिल्टर, मीडिया संपीड़न / विघटन एल्गोरिदम को डीएसपी समानांतर आर्किटेक्चर से लाभ होता है।

आधुनिक सीपीयू कोर में आमतौर पर वेक्टर निर्देशों के रूप में एक प्रकार का ओएस "डीएसपी एक्सटेंशन" होता है (आप 8, ऑपरेटर्स के एक नंबर पर एक ही अंकगणितीय ऑपरेशन कर सकते हैं)। यह डीएसपी वीएलआईडब्ल्यू के निर्देशों से कुछ अलग है।

Comments

"आज उत्पादित लगभग सभी एआरएम प्रोसेसर वास्तव में एसओसी हैं"? क्या आप LPC810 SOCs जैसे Cortex-M0 चिप्स पर विचार करते हैं ??

— राउटर वैन ओइजेन

मैंने UCs के बारे में बात करते हुए Cortex M सीरीज का अलग से उल्लेख किया है। कॉर्टेक्स एम स्पष्ट रूप से यूसीएस हैं।

— e_asphyx