基本介紹
- 中文名：專用指令集處理器
- 外文名：application-specific instruction-set processor
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簡介
專用指令集處理器（英語：application-specific instruction-set processor, ASIP）是系統晶片設計中的一個組件。專用指令集處理器的指令集是針對特定的套用而設計的。藉助這樣的特殊設計方式，專用指令集處理器具有通用型中央處理器的靈活性和專用積體電路的性能。某些專用指令集處理器的指令集為可配置的。通常，處理器核心分為兩部分：一個為“靜態”邏輯部分，它定義了最小指令集架構；另一個為“可配置”邏輯部分，這部分允許設計人員自行配置新的指令集。對後者的配置與現場可程式邏輯門陣列的編程、專用積體電路晶片的綜合過程類似。
系統晶片
系統晶片（英語：System on Chip，縮寫：SoC）是一個將電腦或其他電子系統集成到單一晶片的積體電路。系統晶片可以處理數位訊號、模擬信號、混合信號甚至更高頻率的信號。系統晶片常常套用在嵌入式系統中。系統晶片的集成規模很大，一般達到幾百萬門到幾千萬門。
儘管微控制器通常只有不到100 kB的隨機存取存儲器，但是事實上它是一種簡易的、功能弱化的單晶片系統，而“系統晶片”這個術語常被用來指功能更加強大的處理器，這些處理器可以運行Windows和Linux的某些版本。系統晶片更強的功能要求它具備外部存儲晶片，例如有的系統晶片配備了快閃記憶體。系統晶片往往可以連線額外的外部設備。系統晶片對半導體器件的集成規模提出了更高的要求。為了更好地執行更複雜的任務，一些系統晶片採用了多個處理器核心。
中央處理器
中央處理器（英語：CentralProcessingUnit，縮寫：CPU），是計算機的主要設備之一，功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的數據。計算機的可程式性主要是指對中央處理器的編程。中央處理器、內部存儲器和輸入/輸出設備是現代電腦的三大核心部件。1970年代以前，中央處理器由多個獨立單元構成，後來發展出由積體電路製造的中央處理器，這些高度收縮的組件就是所謂的微處理器，其中分出的中央處理器最為複雜的電路可以做成單一微小功能強大的單元。
中央處理器廣義上指一系列可以執行複雜的電腦程式的邏輯機器。這個空泛的定義很容易地將在“CPU”這個名稱被普遍使用之前的早期計算機也包括在內。無論如何，至少從1960年代早期開始(Weik 1961)，這個名稱及其縮寫已開始在電子計算機產業中得到廣泛套用。儘管與早期相比，“中央處理器”在物理形態、設計製造和具體任務的執行上有了極大的發展，但是其基本的操作原理一直沒有改變。
專用積體電路
專用積體電路（英語：Application-specific integrated circuit，縮寫：ASIC），是指依產品需求不同而客制化的特殊規格積體電路；相反地，非客制化的是套用特定標準產品（Application-specific standard product）積體電路。
專用積體電路是由特定使用者要求和特定電子系統的需要而設計、製造。由於單個專用積體電路晶片的生產成本很高，如果出貨量較小，則採用專用積體電路在經濟上不太實惠。這種情況可以使用可程式邏輯器件（如現場可程式邏輯門陣列）來作為目標硬體實現積體電路設計。此外，可程式邏輯器件具有用戶可程式特性，因此適合於大規模晶片量產之前的原型機，來進行調試等工作。但是可程式邏輯器件在面積、速度方面的最佳化程度不如全定製的積體電路。
專用積體電路的特點是面向特定用戶的需求，品種多、批量少，要求設計和生產周期短，它作為積體電路技術與特定用戶的整機或系統技術緊密結合的產物，與通用積體電路相比具有體積更小、重量更輕、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增強、成本降低等優點。
