清华邵贝贝:单片机教学转向ARM是大势所趋

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11月23日消息,由嵌入式系统联谊会主办的第13次主题研讨会于今天在北京航空航天大学举行。来自清华大学、北京航空航天大学、武汉理工大学、太原理工大学等高校的专家学者与ARM、飞思卡尔、意法半导体等企业主管聚集一堂,就“使用ARM Cortex-M MCU拓展传统单片机教学”这一话题发表精彩演讲,并展开了激烈的讨论。在研讨会上,清华大学教授邵贝贝发表了主题为《适应ARM统一MCU的大趋势:嵌入式教学的机遇与挑战》的演讲。他表示,低端ARM代替8/16 MCU已成定局,高端ARM已开始进入云计算领域,单片机教学转向ARM是大势所趋。

清华大学教授邵贝贝

飞思卡尔推出Cortex-M4是在2010年,邵贝贝称当时他仍然反对把这个引入教学,理由是这个太复杂了。但是把这个推到大学生车模竞赛是以后,虽然没有人学这个,但是在第二年的车模竞赛中竟然有26%的学生用了这个。邵贝贝对近几年推出的Cortex-M0和M0+非常看好,他认为这个ARM相当简单,是时候引入教学当中去了。

邵贝贝称,经过查询,像飞思卡尔、意法半导体、德州仪器、NEC、三星、NXP、爱特梅尔等全球知名半导体都在生产ARM芯片。现在Cortex-M0和M0+的性能大致相当于486,而486的门数为112万,而M0+仅为1.5万门。另外,从功耗方面讲,M0+为1.77CoreMark/MHz,M0为1.66CoreMark/MHz,而8051仅为0.11CoreMark/MHz。8051的功耗几乎是M0+和M0的十几倍。有调查机构的报告显示,从2005年到2014年,基于ARM架构芯片的出货量几乎呈直线增长,而基于X86架构的芯片出货量几乎没多大变化。据调查机构Wikibon预测,到2015年苹果PC将会搭载ARM架构的芯片,到2017年微软将宣布PC迁至ARM。

1965年提出的摩尔定律认为芯片中的晶体管数量和性能每隔18个月翻倍,每一美元所能买到的电脑性能每隔18个月翻两倍。对RISC技术的认识较摩尔定律晚20年,指令复杂了速度就上不去了。RISC技术起初多用于工作站如PowerPC、MIPS等32为CPU。8/16为MCU的CPU朵唯CISC技术,替代8/16位,精简到最简的M0+是典型的RISC结构CPU,基于CSIC的教学转向RISC时机已经成熟。

目前已有192个ARM内核,功耗仅300瓦的服务器产品。他推测,到2014年会有基于64位ARM的服务器出现,能耗和所占空间仅为目前一流服务器的10%,而成本则可降低50%。

邵贝贝称,ARM专注设计CPU,出售IP让各个半导体公司生产各自的MCU,大幅度提高了劳动生产率,降低了成本,统一了开发平台提高了产品开发效率。个MCU厂商购买了ARM CPU,替代原有MCU核,8051等8/16为MCU陆续停产,单片机教学转向ARM是大势所趋,与后PC内核兼容。

邵贝贝:1946年8月出生,教授,博士生导师。近期主要著作与译著有《单片机嵌入式应用的在线开发方法》,《嵌入式实时操作系统 μC/OS-II (第2版),《Motorola DSP型16位单片机原理与实践》,《MicroC/OS-II―源码公开的实时嵌入式操作系统》,《微控制器应用与开发技术》,《MOTOROLA单片机68HC11开发技术》等,各类中文文章100余篇。

 

 

 
 
 
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