組み込み向けCPU • 小型デバイスに搭載されるCPU – 携帯電話，デジタルカメラ，PDA，センサデバイスなど • 特徴 – 小型 – 低消費電力 – 多機能 • メモリやクロック，I/Oなどを含む比較周波数組み込み用 PXA255 (ARM) 400MHz PC用 Core2Duo E6700 2.66GHz L2キャッシュ 32KB+32KB 4MB 最大消費電力 2.6 W 65W 主要機能 Dual Core, Speedstep, Execute Disable Bit 1, EM64T 2, Thermal Monitor 2, AC97, I2S, USB Client Controller, High Speed UART, Second UART with flow control, UART with hardware flow control, FIR and SIR infrared comm ports など Virtualization Technology などノイマンアーキテクチャ • メモリ上に命令とデータを区別することなく格納し、データを命令として解釈実行する – ノイマンズボトルネック • 命令実行時、アクセス速度の遅いメモリを必ず参照する必要があり性能低下を招く ARM • 32ビットRISC CPU のアーキテクチャ – ARM: Acorn RISC Machine • 組み込み用CPUで最大シェアを持つ – 2005年度では全世界で61%のシェア • ARM 社は IP (Intellectual Property) – ARM社は設計し，ライセンスを他社に販売 – 製造はライセンスを取得した Intel, Motorola, Philips, 任天堂, シャープ，松下電器など非常に多くのメーカが行う • 活用事例 – gumstix (PXA255) • PXA255の仕様 (Xscale, Intel 社製) – – – – – 400MHz 32KB命令キャッシュ、32KBデータキャッシュ MMC/SD, PCMCIA/CF Card サポート USBサポート Cellular baseband, bluetooth サポート H8 • Renesas Technologyによる製造 – 元々は日立製作所が開発 • CISC • シリーズ – 8ビットCPU：H8/300, – 16ビットCPU:H8/300H, H8/500, H8S – 32ビットCPU:H8SX • H8の活用事例 – LEGOマインドストーム (H8/3292) • H8/3292の仕様 – CPU (H8/300) H8/3292 • 8ビットCPU • 16ビットレジスタ×8 • 16MHz – ROM:16 KB – RAM:512 Bytes ROM 16 KB CPU H8/300 On-chip RAM 512 Bytes On-chip Register Field 120 Bytes RAM 28 KB On-chip Register Field SuperH • Renesas Technologyによる製造 – 元々は日立製作所が開発 • RISC • 種類 – コントローラタイプ • SH-1, SH-2など – プロセッサタイプ • SH-3, SH-4, SH-4A, SH-X3 – SH-Mobile（モバイル用） • SH7290, SH7300, SH-Mobile V2, SH-Mobile3 • 活用事例 – セガサターン (SH-2) • SH-2 の仕様 – 28.7 MHz – 4KB のキャッシュ – レジスタ • 汎用レジスタ：16個 • 制御レジスタ：3個 • システムレジスタ：4個ハーバードアーキテクチャ • 本来は命令用とデータ用に物理的に分割された記憶装置と信号通路を用いる • 命令実行と同時に命令の読み込みが可能 – ノイマン型と比べて高速化が可能 – 但しより多くの電気回路が必要 PIC (Peripheral Interface Controller) • Microchip Technology社による製造 • RISC • ワンチップマイコン – I/O ポート、プログラム用メモリ、データメモリ、 AD コンバータ、パラレルポート、シリアルポート、タイマなどを含む製品もある • 開発用言語 – アセンブラ，C言語 • 代表的なPIC – 16F84A • 16F84A の仕様 – 20 MHz clock input – プログラムメモリ:1024 words – RAM:68 Bytes – ROM:64 Bytes – レジスタ数:15 AVR • Atmel社による製造 • RISC • ワンチップマイコン – I/O ポート、プログラム用メモリ、データメモリ、AD コンバータ、パラレルポート、シリアルポート、タイマなどを含む製品もある • 全ての命令を1サイクルで実行 • 32個の汎用レジスタ • 開発用言語 – アセンブラ，C言語 • AVRの仕様例 CPU クロック ATTiny13-20PI ATTiny45-20PI ATTiny26L-8PI ATTiny2313-20PI ATMega8-16PI ATMega8-16AI ATMega48-20PI ATMega88-20PI ATMega168-20PI ATMega16-16PI ATMega162-16PI ATMega32-16PI ATMega64-16AI ATMega128-16AI AT90S 2313 #2 20M 20M 8M 20M 16M 16M 20M 20M 20M 16M 16M 16M 16M 16M 10M Flash ROM 1KByte 4Kbyte 2KByte 2KByte 8KByte 8KByte 4KByte 8KByte 16KByte 16KByte 16KByte 32KByte 64KByte 128KByte 2KByte ASIC • 特定用途に使われるIC – 高性能、 – 設計・開発コストが高い – 少量生産では製造コストが高い • 種類 – – – – Standard cell design Gate array design Full-custom design Structured/platform design