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目前,华为推出了自己的四核手机,用自己的SOC,所以很多不明就里的人开始嚷嚷国产处理器的骄傲,又有很多人扯什么架构什么的,概念模糊得一塌糊涂,连 最基本的知识都没有,就开始盲目喝彩,所以,我有必要指出其中的错误,给大家普及一下基本知识。我有什么讲错的地方,也欢迎内行指出来。
首先,什么是CPU?就是中央处理单元,它负责把数据读入计算并输出。所以,无论什么时候谈到CPU,一定是数据的处理和计算部分,这是必须要满足的基本要求。
之所以你们会发生混淆,是因为你们不知道,除了数据处理,还有什么其他部分。简单来说,CPU除了内部的Cache和指令存储器和一些缓冲,就没有什么 可供存储数据和指令的了。所以,对于程序来说,运行时候需要的代码数据都是在内存里面的,CPU从内存里面把数据和代码取出来放到Cache里面,再从 Cache里取出需要的数据。
同样,内存容量是有限的,如果找不到数据,就要从硬盘里面或者nandflash进行数据读取,或者直接读取,或者拷贝到DDR里面再进行读取,这取决于这些硬件的结构了
但是,每种架构CPU的指令是固定的,指令不会区分什么具体的DDR或者nand的架构,所以,我们需要内存控制器、硬盘控制器、nand控制器,也就 是所谓的外围IP,通常,如果Cache不命中,如果需要从内存读取数据,这条访问指令就会被内存控制器获取,它进行分析后会把相应的数据从内存颗粒里面 读出来发回给CPU。如果是nand的,它有自己的寄存器,可以通过对寄存器操作来实现数据的读取,这些数据仍然由控制器送给CPU。类似还有网络控制器 之类的,CPU的命令都是要由这些控制器去具体实施的。
一个CPU的外部端口都会有地址总线和数据总线,我们选择一种总线,把CPU和这些外围IP连起来,让CPU可以和这些IP进行通讯,完成数据的计算和输入输出,这样就变成了一个具有实际意义的系统了。
在这一点上,不同的厂商做法不同。
对于Intel而言,他是有晶圆的老大,也就是说,它的CPU由他自己设计好后入场流片,生产好之后就诞生一个正方形的下面有很多针脚的东西,就是你们 口中的CPU了。它的内存控制器在主板上的北桥里面,而硬盘控制器网络控制器啥的都在主板上的南桥。从这里可以看出,它的CPU和各类控制器都是分开的, 因而面积大,功耗高,性能强。
ARM就不一样,首先ARM属于无晶圆。什么意思?就是ARM自己不会去流片,想用ARM的CPU怎么 办?直接购买授权,而后ARM就直接把它的CPU的源代码发给你了。我们实验室就有ARM7和ARM11的源代码,这些代码我也读过不少。从这点来 说,ARM的确胆子很大。
ARM的功耗较低面积较小,所以各大厂商通常会把它的CPU和各类外围IP都放到一起,然后自己拿着图纸去流片,生 产出来的也是一个正方形,下面有很多引脚,这个东西不仅包含了CPU,还包含了其他的控制器,这个东西就叫做SOC(system on chip)。从英文来看,所谓的四核SOC什么的,本意就不是单指CPU,而是四核系统。
因特尔绝对不会给你看它的RTL代码,只会给你他芯片的spec。
所以目前各大厂商所做的事情,就是买来ARM的授权,得到ARM处理器的源代码,而后自己搞一些外围IP(或者买或者自己设计),组成一个SOC后,去 流片。不同的SOC,架构不同(就是CPU如何和IP联系起来,有的以总线为核心,有的以DDR为核心),所以,海思是拥有自主产权的SOC架构。可是, 无论任何厂商,再怎么折腾,都没有怎么动过CPU,ARM核心就好好的呆在那里,那是中央处理器。你要说成是自己的CPU,对不起,ARM首先就不会同 意,因为你侵犯了它的知识产权。
当然,厂商会对SOC里面的ARM核做一些小的修改,例如我们就给ARM7加过Cache。高通也做过修改,但是,都只是在边角料上做一些小小的改动,根本谈不上自己产权的CPU!
其实,有一个方法,就可以很好的验证所谓海思是不是自主产权的CPU了。对于IP产权法来说,如果这东西是你自主产权,那么你就有一个权力,就是你可以 把这个东西授权给其它公司。如果海思真像各位所说,CPU是有自主产权的,那么华为完全可以把其中的核心卖给其他厂商。可我告诉你,世界上任何厂商都没有 这个权利,只有ARM自己有。这就是你们自己打自己的脸了
所以,说了这么多,所谓自主产权的CPU,什么国产CPU,纯粹是不着边的事情。
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