MPU进入64位时代，Microchip推出PIC64系列产品

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）随着市场需求的持续提高，包括更多边缘AI等应用的落地，嵌入式系统对于处理能力的要求日益提高。因此，我们看到过去MCU的发展，从8位到16位再到32位，性能在不断提高，MCU和MPU之间的界限也越来越小，以适应更多新的应用。Microchip作为嵌入式解决方案的领导者，近日推出了全新的PIC64GX MPU，这也是Microchip推出的首款64位MPU产品。
 
Microchip进军64位MPU
 
PIC64GX MPU是Microchip PIC64系列的首款产品，它不仅满足了实时计算密集型应用的需求，如智能嵌入式视觉和机器学习，还为工业、汽车、通信、物联网、航空航天和国防等市场提供了强大的支持。这款64位MPU的推出，进一步扩展了Microchip的产品线，使其能够提供从低端到高端的全系列计算处理解决方案。
 
PIC64GX MPU采用了具有非对称多处理（AMP）和确定性延迟的64位RISC-V四核处理器，这种设计允许在单处理器集群中同时运行Linux、实时操作系统和裸机，满足了智能边缘对非对称处理功能的需求。作为首款具有AMP功能的RISC-V®多核解决方案，PIC64GX MPU为混合关键性系统提供了强大的支持。
 
PIC64GX MPU的设计亮点之一是其四核设计，包括一个支持Linux的CPU集群、一个第五微控制器级显示器和2MB灵活的二级缓存，运行频率高达625 MHz。这些特性不仅保证了处理性能，同时也确保了系统的高可靠性和实时性。
 
值得一提的是，Microchip的PIC64GX系列与PolarFire SoC FPGA器件引脚兼容，为嵌入式解决方案的开发提供了极大的灵活性。此外，PIC64GX系列得到了PIC64GX Curiosity评估工具包的支持，并与Microchip的面向VS Code的MPLAB扩展（MPLAB Extensions）集成，简化了开发流程。同时，该产品还得到了Linux4Microchip资源和Linux代理商的支持，以及对Zephyr®实时操作系统和相关软件协议栈的支持。
 
Microchip不仅在PIC64GX MPU上取得了突破，还计划推出PIC64高性能航天计算（PIC64-HPSC）系列，这些太空级64位多核RISC-V MPU将为航空航天和防御应用提供更高的计算性能和耐辐射能力。据称，美国国家航空航天局喷气推进实验室（NASA-JPL）已选择Microchip开发HPSC处理器，预示着航天产业也进入自主空间计算的新时代。
 
MCU和MPU性能正在趋同
 
从定义来看，MCU（Microcontroller Unit，微控制器单元）和MPU（Microprocessor Unit，微处理器单元）还是有一定差异。MCU具有高集成度的特点，包括集成了CPU、RAM、ROM、I/O接口以及其他外设，适合低成本的嵌入式系统，一般运行RTOS等简单的实时操作系统。
 
而MPU一般是不包含存储器等部分，但具有一些丰富的外设资源，需要外置的存储器来配合运行。当然，相对MCU来说，MPU的运算性能较强，可以用于运行复杂任务，以及比如Linux等操作系统。
 
不过，目前由于工艺制程、应用集成度需求的变化，低功耗、低成本、高性能等要求下，MCU也正在越来越像MPU。比如早在2017年，恩智浦推出了业界第一颗所谓“跨界MCU”的产品i.MX RT 1050，其中一个显著特征就是RAM更大，CPU更强。
 
恩智浦在今年还推出了一款采用5nm制程的S32N55处理器，虽然被称为处理器，但其集成48MB SRAM的内存，整体特性还是跟MCU十分类似。这款处理器采用16个Arm Cortex -R52内核，运行频率高达1.2GHz，面向高性能汽车应用。
 
小结：
 
高性能的MPU或MCU，还将为未来智能边缘计算带来更高效、更安全、更可靠的支持，随着64位技术的广泛应用，在嵌入式领域我们将会看到更多新的创新应用。