嵌入式芯片与通用芯片（当前世界的芯片格局）-杂谈

红太狼 2023-02-26 11:26 12阅读 0赞

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xfMHgwYg_size_16_color_FFFFFF_t_70]这篇博客，我想要介绍一下当前世界的芯片格局以及区分一下“嵌入式芯片”与“通用芯片”之间的区别。（**行文中为了保持通俗易懂，部分比喻与说法难免不甚严谨。若是有特别荒谬的原则性错误，望斧正。**）

> 事实上并没有特别正式的说法说“嵌入式芯片”和“通用芯片”就是一组相互对应的名词。但身边不少人都是这么描述，网上也有部分人把它们联合起来说明。而我在写另外一篇博客的时候又涉及到这两个概念，所以就单独写一篇来介绍了。同时也介绍一下当前世界的芯片格局，算是额外的扩充了。

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电子产品所带的“控制芯片”一般情况下分两种，一种是“嵌入式芯片”，另外一种是“通用芯片”。“通用芯片”即个人电脑的`CPU`、`GPU`以及`服务器芯片`等，“嵌入式芯片”的种类就比较多了，它包括`ARM`、`FPGA`、`SOC`、`MCU（单片机，包括stm32和AT89S51等）`、`DSP`等。**是否带“嵌入式芯片”也是区分一个电子产品是否是嵌入式产品的一个重要特征**。

> **《通用微处理器》**  
> [https://baike.baidu.com/item/%E9%80%9A%E7%94%A8%E5%BE%AE%E5%A4%84%E7%90%86%E5%99%A8/9963878?fr=aladdin][https_baike.baidu.com_item_E9_80_9A_E7_94_A8_E5_BE_AE_E5_A4_84_E7_90_86_E5_99_A8_9963878_fr_aladdin]  
> **《嵌入式处理器》**  
> [https://baike.baidu.com/item/%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%A4%84%E7%90%86%E5%99%A8/9242667?fr=aladdin][https_baike.baidu.com_item_E5_B5_8C_E5_85_A5_E5_BC_8F_E5_A4_84_E7_90_86_E5_99_A8_9242667_fr_aladdin]

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虽然我们习惯性的会把大部分芯片区分为“嵌入式芯片”和“通用芯片”两种，但如果仅从工作原理来看，它们之间并没有本质上的不同。**均是处于取指令、处理指令、取指令、处理指令的循环中**。它们的区别主要还是体现在`功耗`、`指令集（由于指令集的不同，同一个程序的执行流程以及速度可能不一样）`、`资源`以及`结构`上面。这些差异点也是由于它们的应用邻域不同所导致的，所以我们把它们区分为“嵌入式芯片”和“通用芯片”。但本质上来说，它们能做的事情是一模一样的，只是功耗和速度等方面的区别而已。

> 应用邻域的不同也是区分这两种芯片最简单直接的方法，正如前面所说的，**“通用芯片”是个人电脑（PC）以及服务器里面的控制芯片。“嵌入式芯片”则是大部分带控制功能的电子产品里面的控制芯片。**
> 
> > **《通用芯片和嵌入式芯片有什么区别》**  
> > [https://wenwen.sogou.com/z/q829960709.htm][https_wenwen.sogou.com_z_q829960709.htm]

如果从芯片研发设计生产的角度来看，由于电脑和服务器等设备对于芯片的性能要求较高，一般来说“通用芯片”的研发设计与生产制造工艺的难度都会比“嵌入式芯片”要大。而且最开始“嵌入式芯片”其实是从“通用芯片”中裁剪而来的。

也基于此，就不难理解为什么“嵌入式芯片”和“通用芯片”它们的工作原理都是一样的了。如果想要知道它们最本质的区别，还是要从嵌入式的定义说起。嵌入式的定义一般有“`裁剪`”、“`功耗`”、“`可靠`”、“`专用`”等，这几个定义都可用在“嵌入式芯片”与“通用芯片”的区分上面。

对于嵌入式的详细定义以可看我另外一篇博客

> **《通用计算机（PC）和手机是否属于嵌入式设备？（嵌入式的定义）-杂谈》**  
> [https://blog.csdn.net/L\_0x0b/article/details/106497327][https_blog.csdn.net_L_0x0b_article_details_106497327]

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但无论是“嵌入式芯片”还是“通用芯片”，其设计制造难度都异常的大。基于此芯片一直由世界上顶尖的几个公司分工合作设计制造的，一部分公司负责研发设计芯片的架构，另外一部分公司则负责生产和制造。

> 这些年不是都在讨论中国芯吗？那是因为目前为止，芯片设计与制造的核心技术还都掌握在美国手上，我国的芯片研发设计与制造能力和美国仍有较大差异。毫不夸张的说，哪个国家掌握了芯片研发制造的核心技术，哪个国家就是世界第一。
> 
> > **《解读中国芯片真实水平，与世界顶尖差多少？》**  
> > [http://www.eepw.com.cn/article/201805/380036.htm][http_www.eepw.com.cn_article_201805_380036.htm]  
> > **《芯片制作完整过程图解》**  
> > [https://www.dgzj.com/dianzi/54135.html][https_www.dgzj.com_dianzi_54135.html]  
> > **《科普！图解intel芯片生产全过程》**  
> > [https://www.sohu.com/a/305719926\_741605][https_www.sohu.com_a_305719926_741605]  
> > **《从沙子到芯片，Intel英特尔处理器制作过程》**[https://v.youku.com/v\_show/id\_XMjQyMDAyMTUy.html][https_v.youku.com_v_show_id_XMjQyMDAyMTUy.html]  
> > **《AMD CPU生产过程 (中文字幕)》**[https://v.youku.com/v\_show/id\_XMzcyODU1NDIw.html][https_v.youku.com_v_show_id_XMzcyODU1NDIw.html]

能设计架构的公司很少，全世界一个巴掌都能数的过来，知名的有Intel和ARM。但能够依据架构进行二次开发和生产的半导体公司就比较多了，像`高通`、`三星`、`AMD`、`NVIDIA`、`苹果`、`联发科`、`华为海思`等。（注意一下，ARM和AMD是两个不同的公司）

如果用盖房子来比喻的话，这里的架构就是大楼的设计图纸，半导体公司就是房地产开发商。房地产开发商（`高通、三星、华为海思等公司`)从设计师（`ARM`）那里把大楼的设计图纸卖过来之后，就开始依据设计图纸建造大楼，等大楼建好了之后再拿出去卖。

> 其中Intel一般都是自己设计架构自己生产芯片其架构很少授权给其他公司使用，Intel也是唯一一个可以自主设计生产芯片的公司。而ARM的话就刚好相反，ARM不生产芯片，只做设计，并把设计卖给其他公司进行改进生产或直接生产。基于此高端电子产品中用的较多的还是是ARM设计的芯片。
> 
> > **《闷声发大财的ARM凭什么这么牛》**  
> > [https://www.yicai.com/news/5257177.html][https_www.yicai.com_news_5257177.html]  
> > **《科普：ARM 到底是一家什么样的公司？》**  
> > [https://www.ithome.com/0/424/726.htm][https_www.ithome.com_0_424_726.htm]

近二十年来随着Wintel联盟的建立以及近年来AMD的迅猛发展，Intel和AMD在PC端以及服务器端等“通用芯片”领域拥有着绝对的霸主地位。仅他们两家即占据着全球80%以上的市场份额。而在“嵌入式芯片”这一边，由于ARM独特的商业授权模式，则不存在垄断这个问题。

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[零BUG是原则性问题。][BUG]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xfMHgwYg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230209/13a30110a97143c4b5081d85bcf2054b.png
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