ASIC、NP、X86、RISC、DSP 、ARM、单片机几种常见技术介绍.pdf
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2022-06-19
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ASIC(Application Specific Integrated Circuit)是专用集成电路。
目前，在集成电路界 ASIC 被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。是指应
特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。ASIC 的特点是
面向特定用户的需求，ASIC 在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、
功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。
ASIC 分为全定制和半定制。全定制设计需要设计者完成所有电路的设计，因此
需要大量人力物力，灵活性好但开发效率低下。如果设计较为理想，全定制能够
比半定制的 ASIC 芯片运行速度更快。半定制使用库里的标准逻辑单元(Standard
Cell)，设计时可以从标准逻辑单元库中选择 SSI(门电路)、MSI(如加法器、比
较器等)、数据通路(如 ALU、存储器、总线等)、存储器甚至系统级模块(如乘法
器、微控制器等)和 IP 核，这些逻辑单元已经布局完毕，而且设计得较为可靠，
设计者可以较方便地完成系统设计。
现代 ASIC 常包含整个 32-bit 处理器,类似 ROM、RAM、EEPROM、Flash 的存储单
元和其他模块. 这样的 ASIC 常被称为 SoC(片上系统)。
FPGA 是 ASIC 的近亲，一般通过原理图、VHDL 对数字系统建模，运用 EDA 软件仿
真、综合，生成基于一些标准库的网络表，配置到芯片即可使用。它与 ASIC 的
区别是用户不需要介入芯片的布局布线和工艺问题，而且可以随时改变其逻辑功
能，使用灵活。
NP（network process）网络处理器，是专门为处理数据包而设计的可编程处理
器，能够直接完成网络数据处理的一般性任务。硬件体系结构大多采用高速的接
口技术和总线规范，具有较高的 I/O 能力，包处理能力得到了很大提升。网络处
理器一般具有以下特点：
● 并行处理器: 采用多内核并行处理器结构。片内处理器按任务大致分为
核心处理器和转发引擎。
● 专用硬件协处理器: 对要求高速处理的通用功能模块采用专用硬件实现
以提高系统性能。
● 专用指令集: 转发引擎通常采用专用的精简指令集，并针对网络协议处
理特点优化。
● 分级存储器组织: ＮＰ存储器一般包含多种不同性能的存储结构，对数
据进行分类存储以适应不同的应用目的。
● 高速Ｉ／Ｏ接口: NP 具有丰富的高速Ｉ／Ｏ接口，包括物理链路接口、
交换接口、存储器接口、ＰＣＩ总线接口等。通过内部高速总线连接在一起，提
供很强的硬件并行处理能力。
● 可扩展性: 多个ＮＰ之间还可以互连，构成网络处理器簇，以支持更为
大型高速的网络处理。
从网络处理器以上特点可以看出，与通用处理器相比，网络处理器在网络分
组数据处理上具有明显的优势。
x86 是一个 intel 通用计算机系列的标准编号缩写,也标识一套通用的计算
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