深圳南山嵌入式培訓(xùn)中心_Intel 嵌入式處理器相關(guān)知識(shí)簡(jiǎn)介

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Intel嵌入式處理器是目前最強(qiáng)勁的移動(dòng)處理器，廣泛應(yīng)用于PDA、智能手機(jī)、PMP等嵌入式產(chǎn)品中。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展Intel 嵌入式處理器的種類繁多，功能也更加強(qiáng)勁。英特爾（Intel）公司是PC、服務(wù)器和筆記本電腦市場(chǎng)上桌面處理器和芯片組的領(lǐng)先供應(yīng)商。除了上述市場(chǎng)以外，英特爾還積極將業(yè)務(wù)擴(kuò)展到包括嵌入式應(yīng)用和電信市場(chǎng)在內(nèi)的其它市場(chǎng)領(lǐng)域。本文介紹Intel 嵌入式處理器相關(guān)知識(shí)。

Intel Pentium 4 嵌入式處理器系列

Intel Pentium 4 處理器和Intel Pentium 4 -M 處理器在嵌入式市場(chǎng)中的應(yīng)用發(fā)展很快。Intel Pentium 4 處理器和Intel Pentium 4 -M 處理器對(duì)于為交互式客戶終端設(shè)備、通信、工業(yè)自動(dòng)化等垂直市場(chǎng)中的應(yīng)用提供解決方案非常理想。Intel Pentium 4 -M 處理器為那些散熱要求更為苛刻的應(yīng)用，如Compact PCI主板、刀片式服務(wù)器、1U通信設(shè)備和交互式客戶端設(shè)備，提供了功耗更低的解決方案。針對(duì)嵌入式市場(chǎng)，英特爾Pentium 4處理器有多種時(shí)鐘頻率（1.7、2、2.4和2.6 GHz），從而使其可滿足目前幾乎所有應(yīng)用計(jì)算的要求。

Intel Pentium 4 處理器系列采用了Intel NetBurstTM微架構(gòu)。Intel Pentium 4 處理器可以使用Intel 845、Intel 845E 和Intel 845GV 芯片組。Intel Pentium 4-M 處理器可使用Intel 845E芯片組。Intel 845 和845E 芯片組可支持高達(dá) 2GB單通道 （DDR 200 或DDR 266） ECC DDR存儲(chǔ)器。英特爾公司開發(fā)了針對(duì)845E芯片組的可調(diào)穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)指南，從而可在單個(gè)平臺(tái)中同時(shí)支持Pentium 4 處理器和Pentium 4-M 處理器。這意味著更換處理器時(shí)只需要更換主板上的穩(wěn)壓器模塊就可以了，或者如果采用電壓可調(diào)的穩(wěn)壓器，只需要調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器電壓就可以了。這樣就可以在單個(gè)平臺(tái)上同時(shí)支持兩種類型的處理器�？烧{(diào)電壓設(shè)計(jì)指南中為相應(yīng)的嵌入式平臺(tái)提供了更大的靈活性。

Intel XeonTM處理器和低功電壓Intel Xeon處理器

集成有 512 KB L2 cache 的Intel Xeon處理器采用了Intel NetBurst微架構(gòu)和超級(jí)線程技術(shù)，因此可為那些需要最高處理性能的通信應(yīng)用提供高性能的解決方案。此類通信應(yīng)用包括Web服務(wù)器、存儲(chǔ)（NAS、SAN）、搜索引擎、電信服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)管理、安全性、語(yǔ)音和負(fù)載平衡等等 。低電壓Intel Xeon處理器還具有更低的熱設(shè)計(jì)功率（TDP），從而使其非常適合用于熱敏感的空間受限制的環(huán)境。這兩種處理器都可采用單處理器或雙處理器配置。配合 Intel E7500/E7501 芯片組可以提供極高的存儲(chǔ)器帶寬、超大存儲(chǔ)器空間以及高I/O性能。例如，可支持兩個(gè)DDR通道和最大16 GB存儲(chǔ)器空間，6個(gè)PCI-X總線可支持多個(gè)千兆位以太網(wǎng)端口。此外，基于Intel E7500芯片組的平臺(tái)還可提供通信設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施所需要的RASUM（可靠性、可用性、可維護(hù)性、可用性和可管理性）功能。這些功能包括：針對(duì)存儲(chǔ)器的采用 Chipkill技術(shù)的ECC、為所有高性能I/O提供ECC、在所有關(guān)鍵部件上通過(guò)SMBus目標(biāo)接口提供帶外可管理能力、存儲(chǔ)器刷新和自動(dòng)初始化、處理器熱監(jiān)控和熱插撥PCI。

對(duì)于嵌入式應(yīng)用來(lái)說(shuō)， Intel Xeon 處理器還提供 2.0 和2.4 GHz的芯片，低電壓Intel Xeon 處理器還提供1.6 GHz的芯片。

Intel CeleronTM處理器 低功耗、超低功耗和超低電壓

在入門級(jí)嵌入式應(yīng)用中，除了需要適合入門級(jí)平臺(tái)的成本具有競(jìng)爭(zhēng)力的處理器和芯片組以外，目前的趨勢(shì)是采用更薄的設(shè)計(jì)使機(jī)箱更緊湊，采用散熱小的器件實(shí)現(xiàn)無(wú)風(fēng)扇運(yùn)行。同時(shí)，處理器還必須能夠支持多種操作系統(tǒng)和應(yīng)用，并且不會(huì)犧牲太多的性能。根據(jù)入門級(jí)嵌入式平臺(tái)的苛刻要求，英特爾公司推出了極具成本競(jìng)爭(zhēng)力的頻率為300、400、650 MHz的超低電壓和超低功耗Intel Celeron 處理器。低功耗、超低功耗和超低電壓的Intel Celeron處理器中，小型BGA2封裝的時(shí)鐘頻率為300和400 MHz，帶有 128K的L2 Cache，采用 FCBGA 封裝的時(shí)鐘頻率為400和650 MHz 并且有 256K的片上L2 cache。新的400 MHz和650 MHz處理器非常適合通信設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)設(shè)備、Web板和其它需要低功耗和較少器件數(shù)的應(yīng)用，包括交互式客戶端、工業(yè)膝上計(jì)算機(jī)等。

工作在400 MHz和650 MHz的 超低電壓（ULV） Intel Celeron處理器為集成圖像應(yīng)用提供了更多的選擇，它們可配置Intel 815E 芯片組或外形更小的的Intel 440MX芯片組使用。吉大張晉東嵌入式書, 阿里召嵌入式嗎, 嵌入式深入的書籍, 嵌入式系統(tǒng)移植, 嵌入式系統(tǒng)多任務(wù), 網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)后嵌入式, 嵌入式在哪里, 嵌入式的重難點(diǎn), 嵌入式的二級(jí)學(xué)科, 嵌入式開發(fā)前景如何, 嵌入式和微機(jī)原理, 嵌入式塊設(shè)備驅(qū)動(dòng), arm嵌入式中斷, 粵嵌嵌入式課程設(shè)計(jì), 嵌入式自學(xué)貼吧, 上海嵌入式實(shí)習(xí)生, AC品字嵌入式插座, 嵌入式系統(tǒng)框架qp, 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)微盤, 嵌入式處理器舉例, 北京社區(qū)嵌入式養(yǎng)老, 嵌入式系統(tǒng)發(fā)展綜述,

超級(jí)線程

嵌入式服務(wù)器、通信基礎(chǔ)設(shè)施和通信設(shè)備現(xiàn)在都在使用多線程應(yīng)用來(lái)處理來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)或網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)媒體流。甚至高端終端/客戶端設(shè)備也在使用多線程技術(shù)，并且同時(shí)運(yùn)行多個(gè)不相關(guān)的任務(wù)。Intel Xeon 處理器，低電壓Intel Xeon 處理器以及 Intel Pentium 4 處理器在這個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)提供了優(yōu)越的性能。

當(dāng)執(zhí)行由IA-32指令組成的典型代碼時(shí)，平均僅用到Intel NetBurst微架構(gòu)中35%的執(zhí)行資源。為更有效地使用這些執(zhí)行資源，超級(jí)線程技術(shù)支持同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)，或者兩個(gè)不同的應(yīng)用或同一應(yīng)用的兩個(gè)線程。 CPU維持兩個(gè)處理器的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，即在同一個(gè)物理處理器上模擬出兩個(gè)邏輯處理器并共享同一物理處理器的資源�？稍趦蓚�(gè)邏輯處理器間切換執(zhí)行過(guò)程，如指令提取和提供、緩存及失效、以及在兩個(gè)邏輯處理器間同時(shí)共享快速執(zhí)行引擎和緩存。對(duì)于多線程代碼，超級(jí)線程技術(shù)通過(guò)更多地利用執(zhí)行資源提高了指令處理的速度。當(dāng)執(zhí)行多線程操作系統(tǒng)和應(yīng)用代碼時(shí)，這一技術(shù)可使性能比沒(méi)有采用超級(jí)線程技術(shù)的可比IA-32處理器的性能提高多達(dá)30%。

基本上，嵌入式應(yīng)用，如NAS、SAN、防火墻/安全應(yīng)用等，都要完全利用超級(jí)線程技術(shù)來(lái)提供I/O數(shù)據(jù)和語(yǔ)音處理性能。

針對(duì)嵌入式應(yīng)用的熱解決方案

英特爾不斷發(fā)布專門針對(duì)嵌入式應(yīng)用的熱設(shè)計(jì)指南，包括針對(duì)1U通信設(shè)備、防火墻/安全/NAS應(yīng)用、終端/客戶端，以及刀片服務(wù)器應(yīng)用的熱設(shè)計(jì)指南。通常，嵌入式應(yīng)用需要更為嚴(yán)格的熱解決方案，即要求熱解決方案的尺寸要小，又要能夠及時(shí)將高性能處理器產(chǎn)生的熱量散出。

英特爾開發(fā)了Intel Pentium 4 處理器和Intel Pentium 4-M處理器1U/雙插槽熱設(shè)計(jì)指南。這一熱設(shè)計(jì)指南中建議的熱解決方案所采用的是熱設(shè)計(jì)功率（TDP）為 35 W的Pentium 4-M處理器和TDP為59.8W 的 Pentium 4 處理器。 1U 動(dòng)態(tài)散熱器可從Cooler Master和Sanyo-Denki公司獲得。

超低電壓Intel Celeron 400/650MHz 處理器支持在入門級(jí)低成本嵌入式應(yīng)用中的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)。使用無(wú)風(fēng)扇技術(shù)可以獲得更高的可靠性，因?yàn)槔�用空氣的自然�?duì)流來(lái)散熱，避免了風(fēng)扇引起的故障。使用無(wú)風(fēng)扇技術(shù)同時(shí)還可獲得比同類產(chǎn)品更好的性能。超低電壓 Celeron 400 MHz 處理器 （0.13 ）特別適合用于需要利用自然對(duì)流進(jìn)行冷卻的環(huán)境。利用相對(duì)小的鋁散熱器和適當(dāng)?shù)臋C(jī)箱通風(fēng)，可以較容易地達(dá)到所需要的熱阻值。在較低的環(huán)境溫度下，還有可能利用自然對(duì)流冷卻方式來(lái)冷卻650 MHz 的處理器。

熱監(jiān)控功能

Intel Xeon處理器系列和Intel Pentium 4 處理器系列都具有熱監(jiān)控功能，以保證處理器不會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱而損壞。采用的0.13微米工藝制造的處理器中都增加了熱監(jiān)控功能。這一功能允許嵌入式系統(tǒng)人員設(shè)計(jì)更低成本的熱解決方案，同時(shí)又不會(huì)犧牲系統(tǒng)完整性或可靠性。熱控制電路（TCC）利用位于處理器片芯上在工廠已經(jīng)調(diào)整好的精確溫度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。不需要任何額外硬件或軟件，幾乎在任何情況下TCC都可以將處理器的片芯溫度控制在工廠確定的范圍內(nèi)。這允許在決定處理器和系統(tǒng)散熱解決方案時(shí)，只需考慮實(shí)際應(yīng)用的正常功率預(yù)算就可以，而不需要采用處理器的最大功耗。

TCC 對(duì)處理器控制的控制是通過(guò)調(diào)制（啟動(dòng)和停止）處理器內(nèi)核時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一旦內(nèi)部片芯溫度非常接近處理器溫度界限，熱監(jiān)控功能就啟動(dòng)。TCC電路通過(guò)以特定的占空比來(lái)停止處理器內(nèi)核時(shí)鐘來(lái)調(diào)制處理器內(nèi)核時(shí)鐘。一旦溫度回復(fù)到非臨界水平，調(diào)制過(guò)程中止，TCC電路也停止活動(dòng)。