現代電腦的處理器（如 Intel i5）本質上是 MPU，因為它集成了 CPU 核心、緩存、定時器等，但我們日常仍習慣稱其為 “CPU”
電腦里的芯片（如 Intel i5、AMD Ryzen）通常被通俗地稱為 “CPU”，但嚴格來說更接近MPU（微處理器），它確實也有少量 “片上外設”，但與 MCU 的片上外設定位完全不同。
1. 電腦芯片（MPU）為何常被叫做 “CPU”？
- 日常稱呼是簡化表達：電腦的核心處理器（如 Intel Core 系列）雖然集成了緩存、內存控制器、PCIe 控制器等模塊，但用戶更關注其 “中央運算” 功能，因此習慣稱為 “CPU”。
- 嚴格分類屬于 MPU：它比單純的 “CPU 核心”（如僅負責指令執行的裸核）集成了更多輔助模塊，但遠不如 MCU 集成全面（沒有 GPIO、ADC 等控制類外設）。
CPU 與 MPU 的區別
MPU（Microprocessor Unit，微處理器）和 CPU 在很多場景下可以視為同一概念的不同表述，但在嵌入式領域有細微差異：
- CPU：更強調 “中央處理單元” 這一功能模塊，聚焦于指令執行、運算等核心能力，可理解為 “純計算核心”。
- MPU：通常指集成了更多輔助功能的處理器芯片，除了 CPU 核心外，可能還包含片上定時器、緩存、內存控制器等模塊，但不包含完整的外設（如 GPIO、ADC 等，這些更多是 MCU 的特征）。
簡單說：MPU 是 “帶輔助功能的 CPU 芯片”，而 CPU 更偏向 “純運算核心” 本身。現代電腦的處理器（如 Intel i5）本質上是 MPU，因為它集成了 CPU 核心、緩存、定時器等，但我們日常仍習慣稱其為 “CPU”，這是簡化的說法。
- 片上外設：是指集成在微控制器或微處理器芯片內部的各種功能模塊和接口，這些外設可以直接與主處理器進行通信，從而提供特定的功能。與外部外圍設備相比，片上外設具有更小的延遲、更低的功耗以及更高的集成度。常見的片上外設包括 GPIO、ADC、DAC、USART、I2C、SPI、定時器 / 計數器、PWM 控制器、DMA、看門狗定時器等。
- 外設：通常指獨立于芯片之外的外部設備，需要通過專門的接口電路和總線（如控制總線、地址總線和數據總線）與集成電路芯片連接。例如外部傳感器、存儲器、顯示設備、通信模塊、電機驅動器、鍵盤、鼠標等。這些外設不屬于芯片的一部分，它們與芯片的連接是通過芯片的外部引腳或接口來實現的。
以 STM32 單片機為例，黑色部分是 ARM 公司設計的內核，紅色部分是 ST 公司基于 ARM 公司設計的芯片添加的部分，稱之為片上外設，綠色是開發者設計應用系統添加的部分，稱之為片外外設（外設）。由于涉及芯片內部結構的知識產權等問題，難以獲取到全面詳細且適用于公開講解的具體芯片內部圖來清晰展示所有片上外設和外設的連接細節等情況，但通過上述 STM32 的例子可以有一個較為直觀的理解。
STM32 的單獨芯片不是單純的 CPU，而是典型的MCU（微控制器），其被稱為 MCU 的核心原因遠不止 “多了 SRAM 和 ROM”，而是集成了一整套 “可獨立工作的嵌入式系統所需的核心組件”。
為什么 STM32 是 MCU 而非單純的 CPU？
核心構成遠超 “CPU + 存儲”
STM32 芯片內部不僅包含 CPU 核心（如 Cortex-M 系列內核，負責運算和指令執行），還集成了：- 存儲模塊：SRAM（運行時數據存儲）、Flash（程序存儲）；
- 片上外設：GPIO（通用輸入輸出）、定時器、ADC/DAC（模數 / 數模轉換）、UART/I2C/SPI 等通信接口、DMA 控制器、看門狗等；
- 輔助電路：時鐘系統、電源管理模塊等。
這些組件共同構成了一個 “最小系統”，無需外部額外芯片（或僅需少量外圍元件，如晶振、電源）就能獨立完成控制任務（如驅動傳感器、執行器）。
CPU 只是 MCU 的一部分
單純的 “CPU” 指的是中央處理單元（如 Cortex-M4 內核本身），僅負責運算和指令調度，無法獨立工作（需要外部存儲、時鐘、接口等支持）。
而 STM32 將 CPU 核心與上述所有必要組件集成在單顆芯片內，形成了一個 “完整的嵌入式控制單元”，這正是 MCU 的定義 ——微控制器是 “集成了 CPU、存儲和外設的單芯片控制系統”。
簡言之，是否叫 MCU，關鍵看是否集成了 “能獨立運行控制程序所需的全套組件”，而非僅多了存儲。STM32 滿足這一點，因此是 MCU；而單純的 CPU（如剝離了所有外設的 Cortex-M 內核裸核）則不是。
MCU、NPU、MPU、CPU 的區別
這四類本質是 “不同定位的處理器”，核心區別在功能集成度和專用性：
| 類型 | 全稱 | 核心特點 | 典型應用 |
|---|---|---|---|
| CPU | 中央處理器 | 通用計算核心，負責執行指令、調度任務，兼容性強但無專用加速 | 電腦、手機的主芯片（如 Intel i9、驍龍 8 Gen3 的 CPU 部分） |
| MCU | 微控制器 | 高度集成（CPU + 小容量內存 + GPIO/I2C 等外設接口），低成本低功耗，適合控制邏輯 | 家電（空調遙控器）、傳感器模塊、汽車車窗控制 |
| MPU | 微處理器 | 可理解為 “簡化的 CPU”，通常只有核心計算單元，需外部搭配內存、外設電路 | 早期嵌入式設備（如老式路由器），現在逐漸被 MCU/SoC 替代 |
| NPU | 神經網絡處理器 | 專用硬件，針對 AI 推理（如深度學習模型計算）優化，算力強但功能單一 | 手機 AI 芯片（如麒麟 9000 的 NPU）、自動駕駛芯片 |
簡單總結：
- GPU：專為并行圖形計算設計，擅長處理大規模重復計算（如 3D 建模、光影渲染、像素填充等）。例如游戲中每秒生成數百萬個三角形組成的畫面，就是 GPU 通過并行計算完成的。
- CPU 是 “全能選手”，負責通用計算；
- MCU 是 “嵌入式控制專家”，高度集成適合簡單控制；
- MPU 是 “簡化版 CPU”，現在較少單獨使用；
- NPU 是 “AI 特長生”，只擅長神經網絡計算。
它們不是替代關系，而是在不同場景分工合作（比如手機 SoC 里，CPU 負責調度，NPU 負責拍照修圖的 AI 計算，MCU 負責傳感器數據采集）。
