目錄

1.??IC（Integrated Circuit，集成電路）

2.??ASIC（Application-Specific Integrated Circuit，專用集成電路）

3.? CPU（Central Processing Unit，中央處理器）

4.? MPU（Microprocessor Unit，微處理器單元）

5.? MCU（Microcontroller Unit，微控制器單元）

6.? SoC（System on Chip，片上系統）

7.? SoPC（System on Programmable Chip，可編程片上系統）

8.? GPU（Graphics Processing Unit，圖形處理器）

9.??DSP（Digital Signal Processor，數字信號處理器）

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1.??IC（Integrated Circuit，集成電路）

????????將晶體管、電阻、電容等電子元件集成在一塊半導體基板上形成的微型電路。所有芯片的統稱，包括模擬IC、數字IC、混合信號IC等。

• 應用：從簡單的邏輯門芯片（如74系列）到復雜的處理器（如CPU）都屬于IC。

2.??ASIC（Application-Specific Integrated Circuit，專用集成電路）

????????指應特定用戶要求和特定電子系統的需要而設計、制造的集成電路。 目前用CPLD（復雜可編程邏輯器件）和 FPGA（現場可編程邏輯陣列）來進行ASIC設計是最為流行的方式之一，它們的共性是都具有用戶現場可編程特性，都支持邊界掃描技術，但兩者在集成度、速度以及編程方式上具有各自的特點。ASIC是對特定算法定制的芯片，所以效率是最高的，但是一旦算法改變，芯片就無法使用。

• 應用：比特幣礦機、手機基帶芯片、汽車ECU。

3.? CPU（Central Processing Unit，中央處理器）

????????CPU是Central Processing Unit的縮寫，計算機的運算控制核心就是CPU，主要負責執行指令和處理數據。

? ? ? ? CPU有運算器、控制器和寄存器以及實現它們之間練習的數據控制及狀態的總線構成。

? ? ? ? 運作原理可分為四個階段：提取、解碼、執行和寫回。CPU從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄存器，并對指令譯碼，并執行指令。

• 應用：PC、服務器、高性能計算設備（如Intel Core、AMD Ryzen）。

4.? MPU（Microprocessor Unit，微處理器單元）

????????廣義上與CPU類似，但更強調嵌入式場景的高集成度，通常代表一個功能強大的CPU，類似理解為增強版本的CPU，支持更多外設接口（如GPIO、UART），不再是單單為任何已有的特定計算目的而設計的芯片，不過仍需要外部組件（如內存、Flash）配合。

• 應用：工業控制、嵌入式Linux系統（如ARM Cortex-A系列）。

5.? MCU（Microcontroller Unit，微控制器單元）

????????MCU(Micro Control Unit)，叫微控制器，是指隨著大規模集成電路的出現及其發展，把中央處理器、存儲器、定時/計數器（timer/counter）、各種輸入輸出接口等都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機，形成芯片級的芯片。

• 應用：家電、傳感器、簡單控制（如STM32、Arduino的AVR）。

? ? ? ? 這里注意MCU和MPU的區別：

• MPU只是一個處理器，需要搭配內存等非常多的其他外設才可以構成一個系統。
• MCU內部有處理器、內存、Flash及其他模塊，僅僅需要搭配少量外設就可以構成一個系統。

? ? ? ? 二者最大的區別就是能否直接運行代碼，例如MCU當中如51、avr這些芯片，內部除了CPU外，還有RAM，ROM，可以直接加簡單的外圍器件（如電容，電阻），就可以運行代碼了，但是MPU如x86、arm這些就不能直接放代碼了，它不過是增強型的CPU，需要添加ROM和RAM這些：

6.? SoC（System on Chip，片上系統）

????????SoC是片上系統，MCU只是芯片級的芯片，而SoC是系統級的芯片，它既MCU那樣有內置RAM、ROM同時又像MPU那樣強大，不單單是放簡單的代碼，可以放系統級的代碼，也就是說可以運行操作系統（以Linux OS為主）(將就認為是MCU集成化與MPU強處理力各優點二合一)。

• 應用：智能手機、平板、物聯網（如高通驍龍、蘋果A系列）。

7.? SoPC（System on Programmable Chip，可編程片上系統）

????????SoPC與MCU、MPU、SoC最明顯的區別在于：可更改硬件配置，也就是說自己構造芯片。

????????舉個例子說明便于理解，單片機的硬件配置是固化好了的， 我們能夠編程修改的就是軟件配置，本來是串口通信功能，通過修改代碼變成AD采樣功能，也就是說硬件配置是固定了的，我們只能通過修改軟件來選擇其中的一項或多項功能；而SoPC可以修改硬件配置信息使其成為相應的芯片，可以是MCU，也可以是SoC。

• 應用：通信設備、原型驗證（如Xilinx Zynq、Intel Cyclone V）。

8.? GPU（Graphics Processing Unit，圖形處理器）

????????又稱顯卡，GPU和CPU的工作流程和物理結構大致是類似的，相比于CPU而言，GPU的工作更為單一。在大多數的個人計算機中，GPU僅僅是用來繪制圖像的。如果CPU想畫一個二維圖形，只需要發個指令給GPU，GPU就可以迅速計算出該圖形的所有像素，并且在顯示器上指定位置畫出相應的圖形。由于GPU會產生大量的熱量，所以通常顯卡上都會有獨立的散熱裝置。

• 應用：NVIDIA RTX 4090、AMD Radeon。

9.??DSP（Digital Signal Processor，數字信號處理器）

????????DSP 芯片即指能夠實現數字信號處理技術的芯片。 DSP芯片是一種快速強大的微處理器，獨特之處在于它能即時處理資料。 DSP 芯片的內部采用程序和數據分開的哈佛結構，具有專門的硬件乘法器，可以用來快速的實現各種數字信號處理算法。

• 應用：音頻編解碼、雷達信號處理（如TI的TMS320系列）。

類型	關鍵特性	可編程性	典型應用場景
IC	所有芯片的統稱	無	所有電子設備
ASIC	定制化設計，高性能低功耗	不可編程	專用場景（如礦機）
SoC	多模塊集成（CPU+GPU+NPU）	部分可配置	智能手機、物聯網
MPU	需外接內存的通用處理器	軟件編程	嵌入式Linux設備
MCU	單芯片集成CPU+內存+外設	軟件編程	實時控制（如電機驅動）
CPU	通用邏輯運算核心	軟件編程	PC、服務器
GPU	并行計算，擅長圖形/矩陣運算	軟件編程（CUDA等）	游戲、AI訓練
DSP	硬件加速信號處理（如FFT）	軟件編程	音頻、通信信號處理

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