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cpu和dsp的算力比較

發布時間:2023-05-04 12:31:09

1. DSP和單片機的CPU的對比

單片機、ARM、DSP都可以稱之為CPU

單片機:微控制器MCU

目前,單片機已廣泛稱作微控制器(MCU),單片機是一塊類似PC的晶元,只是沒PC強大,但它可以嵌入到其它設備中從而對其進行操控。

DSP:通用數字信號處理器

DSP是一種獨特的微處理器,是以數字信號來處理大量信息的器件。它不僅具有可編程性,而且其實時運行速度可達每秒數以千萬條復雜指令程序,遠遠超過通用微處理器,是數字化電子世界中日益重辯鎮要的攜枯粗電腦晶元。


單片機的工作ARM和DSP都能作,單片機對於數字計算方面的指令少得多,DSP為了進行快速的數字計算,提高常用的信號處理演算法的敗肢效率,加入了很多指令,比如單周期乘加指令、逆序加減指令,塊重復指令等等,甚至將很多常用的由幾個操作組成的一個序列專門設計一個指令可以一周期完成,極大的提高了信號處理的速度。

2. GPU和CPU到底誰運算能力強

GPU的運算能力的確比CPU強按現在的形勢看,理論上GPU比CPU運算能力強、設計的復雜度已經比CPU高,而電腦的其他配件的集成度也會越來越高,GPU也能通過軟體運行一些CPU的工作。
兩者的側重點不同,GPU針對的是圖像,CPU針對的是數據,兩者不好做比較,如果非要比的話,GPU要強於CPU。

3. CPU和DSP有什麼不同

數字信號處理器(Digital Signal Processors,DSPs)是電信、廣播、醫療圖像、消費類電子以及工業和馬達控制等嵌入式系統的核心器件。

開發者可以用DSP來快速處理數字化的信號,如音頻、視頻和感測器信號。DSP可以對數字信號流執行快速的數學運算,其運算能力是普通處理器所無法比擬的。這些數學運算從簡單的加減法和乘法到復雜濾波以及信號分析功能如快速傅立葉變換(Fast Fourier Transforms,FFTs)和離散餘弦變換(Discrete Cosine Transforms,DCTs)。

DSP對問題提供了可編程的解決方案,如果沒有DSP,這些問題可能只有用定製的ASIC(專用集成電路)或者FPGA(現場可編程門陣列)才能解決。從表面上來看,DSP與標准微處理器有許多共同的地方:一個以ALU為核心的CPU、地址和數據匯流排、RAM、ROM以及I/O埠。

DSP的特點

DSP在體系結構上與通用微處理器有很大的區別。下面是幾個關鍵的不同點:

單周期指令:大多數DSP都擁有流水結構,它可以在一個時鍾周期內執行一條語句。

快速乘法器:信號處理演算法往往大量用到乘加(multiply-accumulate,MAC)運算。DSP有專用的硬體乘法器,它可以在一個時鍾周期內完成MAC運算。硬體乘法器佔用了DSP晶元面積的很大一部分。(與之相反,通用微處理器採用一種較慢的、迭代的乘法技術,它可以在多個時鍾周期內完成一次乘法運算,但是佔用了較少了矽片資源)。

多匯流排:DSP有分開的代碼和數據匯流排(一般用術語「哈佛結構」表示),這樣在同一個時鍾周期內可以進行多次存儲器訪問——這是因為數據匯流排也往往有好幾組。有了這種體系結構,DSP就可以在單個時鍾周期內取出一條指令和一個或者兩個(或者更多)的操作數。

地址發生器:DSP有專用的硬體地址發生單元,這樣它可以支持許多信號處理演算法所要求的特定數據地址模式。這包括前(後)增(減)、環狀數據緩沖的模地址以及FFT的比特倒置地址。地址發生器單元與主ALU和乘法器並行工作,這就進一步增加了DSP可以在一個時鍾周期內可以完成的工作量。

硬體輔助循環:信號處理演算法常常需要執行緊密的指令循環。對硬體輔助循環的支持,可以讓DSP高效的循環執行代碼塊而無需讓流水線停轉或者讓軟體來測試循環終止條件。

數據格式:除了標準的整數型格式外,DSP一般支持定點和(或)浮點數。對數據格式和精度的選擇取決於應用程序所需,例如:

16位定點DSP可以滿足語音信號處理和控制所需
24位和32位定點DSP可以滿足高質量音頻信號處理所需
32位浮點DSP可以滿足圖形和圖像處理所需

4. dsp與cpu的區別

DSP、MCU、FPGA、ARM、CPU簡介


DSP:用於實現數字信號處理的微處理器晶元。


MCU:微控制器,又稱單片機。


FPGA:現場可編程門陣列。


ARM:採用ARM架構的微處理器。

CPU:中央處理單元(Central Processing Unit)的縮寫
CPU主要由運算器、控制器、寄存器組和內部匯流排等構成
總之一句話CPU無處不在。

嵌入式系統定義:根據國際電氣和電子工程師協會(IEEE)的定
義,嵌入式系統是「控制、監視或者輔助設備、機器和車間運行的
裝置」 。


應用領域:單片機偏於一般的控制和事務型處理,而DSP適合數
字信號處理的各種運算,FPGA由於其極強的靈活性和適應性,一
般用於產品的原型開發,在航天領域有廣泛應用。ARM一般嵌入
一些微操作系統,如Windows CE、Linux等,實時性強,提供簡
單友好的圖形界面,便於擴展,有很好的移植性,主要用於復雜
控制。

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