MCU主频 服务器台式机主频 处理器主频那些事

几十M级别的

几百M级别的

几个G级别

早期的典型的51单片机外部接12MHz晶振，内部电路对12MHz的原始时钟进行12分频变成1MHz的时钟给CPU，所以早期典型的51内核的主频是1MHz。后来工艺改良了单片机也设计也改良了，CPU可以耐受的主频提升了，所以制造出了所谓的6时钟周期51单片机（6分频，主频2MHz）和1时钟周期的51单片机（1分频，主频12MHz，叫1T单片机）。所以1T单片机就是高性能51单片机。

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片上系统SoC（System on Chip），即在一块芯片上集成一整个信息处理系统，简单来说 SoC芯片是在中央处理器CPU的基础上扩展音视频功能和专用接口的超大规模集成电路，是智能设备的“大脑”。应用处理器AP（Application Processor）是SoC中包含CPU在内的所有计算芯片的集成物。智能手机SoC通常包含AP和基带处理器BP等，AP负责应用程序的运行，BP负责收发无线信号。有时将AP和SoC混用。

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随着半导体工艺的发展，传统MCU已经不能完全满足智能终端的需求，SoC应运而生，

***凭借其性能强、功耗低、灵活度高的特点，使单芯片能够完成完整的电子系统。SoC在移动计算（例如智能手机和平板电脑）和边缘计算市场中非常普遍。它们也常用于嵌入式系统，如WiFi路由器和物联网。

当前 SoC已成为功能最丰富的硬件，集成了 CPU、GPU、RAM、ADC、DAC、Modem、高速DSP 等各个功能模块，部分SoC还集成了电源管理模块、各种外部设备的控制模块，同时还需要考虑各总线的分布利用等。

IP 核（Intellectual Property Core），即知识产权核，在集成电路设计行业中指已验证、可重复利用、具有某种确定功能的芯片设计模块。SoC是以IP模块为基础的设计技术，IP是SoC应用的基础。 IP 核可以划分为CPU、GPU、DSP、VPU、总线、接口等6个类别，也可按软核、固核、硬核分类。

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痞子衡嵌入式：盘点国内Cortex-M内核MCU厂商高主频产品(2023)

## 国内Cortex-M内核MCU产品主频哪家高？

2.
STM32F207 的开发板，在做单脉冲周期控制时，发现使用定时器中断，完全没有办法实现 100ns， 最小实现了 2.5 us。
如果一个 MCU 的主频是 120MHz ，那么它执行一条指令的时间是1/(120MHz)≈8.3ns 。对于 HAL 库的中断到其中断回调函数，起码有几十条指令。而且，在中断中调用库函数产生单脉冲，也需要数条指令，那么对于用定时器中断做 100ns 的中断产脉冲是不可能的。
3.
性能强悍的MCU，主频干到GHz

需要通过降低主频来降低MCU功耗，一旦修改了MCU主频，其它外设的时钟将会受到影响，如串口原本是按照9600波特率在通信，主频修改后其波特率就不再是9600了，这时候就需要根据新的主频重新设置串口波特率；定时器、IIC、SPI等外设也都存在类似的问题。

这种场景总结起来就是：主频修改了，其它相关外设都需要知道并同步重新配置。这很符合观察者模式的应用场景：被观察者发生了某种变化，观察者可以及时被通知并做相应的动作，而不是让观察者定时查询被观察者是否发生了变化。

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CPU知识：主频、核心、线程、缓存、架构