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cpu和dsp的算力比较

发布时间:2023-05-04 12:31:09

1. DSP和单片机的CPU的对比

单片机、ARM、DSP都可以称之为CPU

单片机:微控制器MCU

目前,单片机已广泛称作微控制器(MCU),单片机是一块类似PC的芯片,只是没PC强大,但它可以嵌入到其它设备中从而对其进行操控。

DSP:通用数字信号处理器

DSP是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件。它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重辩镇要的携枯粗电脑芯片。


单片机的工作ARM和DSP都能作,单片机对于数字计算方面的指令少得多,DSP为了进行快速的数字计算,提高常用的信号处理算法的败肢效率,加入了很多指令,比如单周期乘加指令、逆序加减指令,块重复指令等等,甚至将很多常用的由几个操作组成的一个序列专门设计一个指令可以一周期完成,极大的提高了信号处理的速度。

2. GPU和CPU到底谁运算能力强

GPU的运算能力的确比CPU强按现在的形势看,理论上GPU比CPU运算能力强、设计的复杂度已经比CPU高,而电脑的其他配件的集成度也会越来越高,GPU也能通过软件运行一些CPU的工作。
两者的侧重点不同,GPU针对的是图像,CPU针对的是数据,两者不好做比较,如果非要比的话,GPU要强于CPU。

3. CPU和DSP有什么不同

数字信号处理器(Digital Signal Processors,DSPs)是电信、广播、医疗图像、消费类电子以及工业和马达控制等嵌入式系统的核心器件。

开发者可以用DSP来快速处理数字化的信号,如音频、视频和传感器信号。DSP可以对数字信号流执行快速的数学运算,其运算能力是普通处理器所无法比拟的。这些数学运算从简单的加减法和乘法到复杂滤波以及信号分析功能如快速傅立叶变换(Fast Fourier Transforms,FFTs)和离散余弦变换(Discrete Cosine Transforms,DCTs)。

DSP对问题提供了可编程的解决方案,如果没有DSP,这些问题可能只有用定制的ASIC(专用集成电路)或者FPGA(现场可编程门阵列)才能解决。从表面上来看,DSP与标准微处理器有许多共同的地方:一个以ALU为核心的CPU、地址和数据总线、RAM、ROM以及I/O端口。

DSP的特点

DSP在体系结构上与通用微处理器有很大的区别。下面是几个关键的不同点:

单周期指令:大多数DSP都拥有流水结构,它可以在一个时钟周期内执行一条语句。

快速乘法器:信号处理算法往往大量用到乘加(multiply-accumulate,MAC)运算。DSP有专用的硬件乘法器,它可以在一个时钟周期内完成MAC运算。硬件乘法器占用了DSP芯片面积的很大一部分。(与之相反,通用微处理器采用一种较慢的、迭代的乘法技术,它可以在多个时钟周期内完成一次乘法运算,但是占用了较少了硅片资源)。

多总线:DSP有分开的代码和数据总线(一般用术语“哈佛结构”表示),这样在同一个时钟周期内可以进行多次存储器访问——这是因为数据总线也往往有好几组。有了这种体系结构,DSP就可以在单个时钟周期内取出一条指令和一个或者两个(或者更多)的操作数。

地址发生器:DSP有专用的硬件地址发生单元,这样它可以支持许多信号处理算法所要求的特定数据地址模式。这包括前(后)增(减)、环状数据缓冲的模地址以及FFT的比特倒置地址。地址发生器单元与主ALU和乘法器并行工作,这就进一步增加了DSP可以在一个时钟周期内可以完成的工作量。

硬件辅助循环:信号处理算法常常需要执行紧密的指令循环。对硬件辅助循环的支持,可以让DSP高效的循环执行代码块而无需让流水线停转或者让软件来测试循环终止条件。

数据格式:除了标准的整数型格式外,DSP一般支持定点和(或)浮点数。对数据格式和精度的选择取决于应用程序所需,例如:

16位定点DSP可以满足语音信号处理和控制所需
24位和32位定点DSP可以满足高质量音频信号处理所需
32位浮点DSP可以满足图形和图像处理所需

4. dsp与cpu的区别

DSP、MCU、FPGA、ARM、CPU简介


DSP:用于实现数字信号处理的微处理器芯片。


MCU:微控制器,又称单片机。


FPGA:现场可编程门阵列。


ARM:采用ARM架构的微处理器。

CPU:中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写
CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成
总之一句话CPU无处不在。

嵌入式系统定义:根据国际电气和电子工程师协会(IEEE)的定
义,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的
装置” 。


应用领域:单片机偏于一般的控制和事务型处理,而DSP适合数
字信号处理的各种运算,FPGA由于其极强的灵活性和适应性,一
般用于产品的原型开发,在航天领域有广泛应用。ARM一般嵌入
一些微操作系统,如Windows CE、Linux等,实时性强,提供简
单友好的图形界面,便于扩展,有很好的移植性,主要用于复杂
控制。

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