工業(yè)控制器的RISC體系與CISC體系之爭(zhēng)
2012/10/16 10:10:46
在工業(yè)控制器CPU領(lǐng)域的RISC體系與CISC體系之爭(zhēng)中,RISC體系具有壓倒性優(yōu)勢(shì)。從RISC體系主流的ARM架構(gòu)和CISC體系主流的X86架構(gòu)對(duì)比來(lái)看,ARM架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)主要在于兩點(diǎn):低價(jià)與低耗。
gongkong市場(chǎng)研究對(duì)純正血統(tǒng)的X86架構(gòu)微處理器Pentium奔騰系列、ATOM凌動(dòng)系列,與ARM家族的ARM7、ARM9、ARM11等進(jìn)行了對(duì)比。
首先,ARM微處理器自研發(fā)之初就是面向低預(yù)算市場(chǎng)設(shè)計(jì)的一款RISC微處理器。ARM基本是32位單片機(jī)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),約占據(jù)了32位RISC微處理器75%以上的市場(chǎng)份額。ARM主板的購(gòu)買成本比X86架構(gòu)的主板要低。再加上所有產(chǎn)品均采用一個(gè)通用的軟件體系,所以相同的軟件可在所有產(chǎn)品中運(yùn)行,可以有效地縮短應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)與測(cè)試的時(shí)間,降低了研發(fā)費(fèi)用。
其次,為了滿足控制器的需求,微處理器中需要不斷加入指令集,使得處理器日益龐大,但每個(gè)指令集用到的頻率差別也很大,許多指令到后來(lái)已經(jīng)用的相當(dāng)少,甚至可以被新的指令所取代。而ARM架構(gòu)大幅簡(jiǎn)化構(gòu)架,僅保留所需的指令,可以讓整個(gè)處理器更為簡(jiǎn)化,擁有體積小、效能高的特性。由于ARM的核心架構(gòu)簡(jiǎn)單,其核心負(fù)擔(dān)相較傳統(tǒng)X86處理器低許多。ARM低至1W的功耗能使主板保持常溫,可以常年累月地在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)保持開(kāi)機(jī)工作而且基本上不需要維護(hù)。由于功能單一,ARM主板的開(kāi)機(jī)速度也非???,一般只要幾秒就可以了。
而X86架構(gòu)相較于ARM架構(gòu)的主板優(yōu)勢(shì)在于功能的多樣性和擴(kuò)展的靈活性,X86對(duì)特種需求的延伸性也比ARM架構(gòu)的主板更強(qiáng)。在工業(yè)控制等傳統(tǒng)領(lǐng)域,更加人性化的交互界面和更強(qiáng)的擴(kuò)展能力發(fā)展需求也需要X86架構(gòu)CPU的支持。
雖然目前ARM有著X86架構(gòu)所無(wú)法取代的優(yōu)勢(shì),即低成本、低功耗,在一些功能長(zhǎng)期固定而購(gòu)買成本比較敏感的領(lǐng)域,ARM主板相對(duì)于X86主板擁有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。但是RISC沒(méi)有壟斷工業(yè)控制器的體系結(jié)構(gòu)全部市場(chǎng)的可能性。工業(yè)控制器的CPU體系還是高度分散的,留給CISC的發(fā)展余地仍然很大。gongkong市場(chǎng)研究認(rèn)為,較短時(shí)期內(nèi)X86架構(gòu)芯片在工業(yè)處理器領(lǐng)域的增長(zhǎng)仍將主要依賴于大中型PLC銷量的增加。依靠新產(chǎn)品的推廣帶來(lái)的市場(chǎng)受到國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)環(huán)境、行政性導(dǎo)向項(xiàng)目市場(chǎng)等多方面因素的影響,所占比例較小。隨著工業(yè)市場(chǎng)逐漸穩(wěn)定增長(zhǎng),基于X86架構(gòu)PLC的增長(zhǎng)會(huì)保持略高于整體PLC市場(chǎng)增長(zhǎng)的水平。
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