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关于RISC和CISC处理器的区别

Imagination Tech 来源:Imagination Tech 作者:Imagination Tech 2022-05-18 11:24 次阅读

关于RISC和CISC处理器的区别,大多数人会认为是一些特性、指令,或者是晶体管数量的差异。但实际上两者之间的差别不能简单地一概而论。

少量指令并不意味着RISC

首先,我们需要摒弃一些非常明显的误解。因为RISC的意思是简化指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer),所以很多人认为RISC处理器只是一个没有多少指令的CPU。如果是这样的话,那么6502处理器将是有史以来最RISCy的处理器之一,它只有56条指令。甚至英特尔8086也可以算作RISC处理器,因为它只有81条指令。即使是后来的Intel 80286也只有大约100条指令。

像AVR这样简单的8位RISC处理器有78条指令。如果您看看最早的32位RISC处理器之一,比如PowerPC 601(1993年发布),它有273个指令。

MIPS32指令集来源于伯克利的原始RISC处理器,它也有200多条指令。

我们可以将其与CISC 32位处理器(如80386)进行比较,后者只有略多于170条指令。差不多时间亮相的MIPS R2000处理器在大约有92条指令。

For the curios:x86 instruction listingsPentium instruction set6502 Instruction SetMIPS R2000 InstructionSet 古玩:

x86指令列表奔腾指令集6502指令集MIPS R2000指令集

也就是说,类似x86指令集、奔腾指令集、6502指令集、MIPS R2000指令集一开始都具有很少指令集,但它们都不是RISC处理器。

少数晶体管并不意味着RISC

CISC和RISC处理器之间的晶体管数量的分界点是多少?根本没有。6502有4528个晶体管。第一个ARM处理器有25000个晶体管。或者这个有趣的小事实。摩托罗拉68060被认为是那个时代最具代表性的CISCy的处理器之一,它只有250万个晶体管,比1994年发布的IBM PowerPC 601的280万个晶体管还要少。如果你看一下几乎同时发布的RISC和CISC处理器,没有明显的趋势表明RISC处理器比CISC处理器有更少的晶体管和更少的指令。

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上世纪90年代初流行的RISC和CISC处理器晶体管和指令的比较

所以让我们得出结论,我们不能根据晶体管或指令数量区分RISC或CISC芯片。但是问题仍然存在,到底是什么是RISC微处理器或CISC微处理器?

RISC和CISC是不同的晶体管预算理念

当你的老板告诉你“这里,有一百万个晶体管,给我做一个快速的处理器!”,那么你就有很多方法可以实现这个目标。对于相同数量的晶体管,RISC和CISC的设计者将会做出不同的选择。伯克利的David A. Patterson广为人所知的可能是他在1980年发表的论文《简化指令集计算机的案例》中推广了RISC处理器的思想。Patterson在这篇论文中概述的并不是芯片制造的详细蓝图,而更像是哲学指导方针。在现实世界的程序中,添加这个指令会提高多少性能?硬件方面的影响是什么?我们是否需要存储大量复杂的状态,这使得上下文切换和无序执行更加复杂,因为需要存储大量的状态?一个设计良好的简单指令的组合能以相当的性能完成同样的工作吗?我们是否可以利用现有的算术逻辑单元(ALUs)和CPU上的其他资源来添加这条指令,或者我们需要添加很多新东西?如果不添加这条指令,这些晶体管的其他用途是什么?更多的缓存吗?更好的分支预测吗?重要的是要理解这些规则适用于给定的晶体管预算。如果你有更多的晶体管,你可以添加更多的指令,甚至更复杂的指令。然而,RISC的哲学优先考虑保持指令集的简单。这意味着RISC设计者首先会尝试通过其他方法来提高性能,而不是添加如下指令:
  • 使用晶体管增加更多的缓存

  • 更多的CPU寄存器

  • 更好的管道

  • 更好的分支预测

  • 超标量体系结构的体系结构

  • 添加更多的指令解码器

  • 乱序执行

  • Macro-operation融合

  • 压缩指令

因此,设计一个好的RISC指令集(ISA)的一个关键目标是使设计不妨碍未来的微架构优化。

这与CISC设计者设计CPU的方式不同。为了能够提供更好的性能,那么CISC设计者将添加引入更多状态以跟踪状态寄存器等复杂指令。

CISC设计理念的问题

问题是CISC的设计师没有超前思考。将来你的晶体管预算可能会增加。突然之间,你有了所有这些好的晶体管,可以用来创建无序(OoO)超标标量处理器逻辑。这意味着您在每个时钟周期解码多个指令,并将它们放在一个指令队列中。然后,OoO逻辑会找出哪些指令不相互依赖,以便它们可以并行运行。如果您是软件开发人员,您可以考虑函数式编程(functional programming)和命令式编程(imperative programming)之间的区别。为了获得短期性能收益而改变全局数据可能很诱人。然而,一旦你并行运行,而全局状态被多个函数改变了,这可能会在多个线程中并行运行,这绝对是一场噩梦。函数式编程喜欢只依赖于输入而不依赖全局数据的纯函数。这些函数可以很容易地并行运行。同样的机制也适用于CPU。不依赖于全局状态(如状态寄存器)的汇编代码指令可以更容易地并行或流水线运行。RISC-V就是这种思想的一个很好的例子。RISC-V没有状态寄存器。比较和跳转指令合二为一。除非运行额外的计算来确定是否发生了溢出,否则无法用状态寄存器捕获整数溢出。

这应该会给你一些关于RISC和CISC区别的线索。

一个RISC处理器设计的优先级

如果10条新指令对微架构没有显著影响,那么RISC设计者添加10条新指令不一定会有问题。如果一条指令要求在CPU中表示更多的全局状态,那么RISC设计人员将会非常不愿意添加一条指令。这种哲学的最终结果是,从历史上看,在RISC处理器上添加管道和超标量架构比CISC处理器更容易,因为人们避免了添加指令,从而引入状态管理或控制逻辑,这使得添加这些微架构创新变得困难。这就是为什么RISC-V团队更喜欢进行宏操作(macro-operation)融合,而不是添加支持复杂寻址模式或整数溢出检测的指令。

RISC的理念导致了不断出现的特殊设计选择,这让我们能够讨论在比较RISC和CISC处理器时所观察到的更具体的差异。让我们看看这些。

现代RISC和CISC处理器的特点

某些设计选择不断出现在许多不同的RISC处理器上。通常情况下,RISC处理器倾向于使用固定长度的32位指令。也有一些例外,比如AVR,它使用固定长度的16位指令。相比之下,Intel x86处理器的指令长度为1到15字节。摩托罗拉68k处理器,另一个著名的CISC设计,有2到10字节长的指令(16位到80位)。8de023ee-d656-11ec-bce3-dac502259ad0.png对于汇编程序员来说,变长指令实际上非常方便。我的第一台电脑是Amiga 1000,它有一个摩托罗拉68k处理器,所以它向我介绍了68k组装,坦白说非常整洁。它有将数据从一个内存位置移动到另一个内存位置的指令,或者可以将数据从寄存器A1给出的地址移动到另一个寄存器A2给出的内存位置。

; 68k Assembly code
MOVE.B 4, 12 ; mem[4] → mem[12]
MOVE.B (A1), (A2) ; mem[A1] → mem[A2]

这样的指令使CPU易于编程,但这意味着没有办法将支持的每条指令都放在32位内,因为表示完整的源地址和目的地址将只消耗64位。因此,通过使用变长指令,我们可以很容易地在任何指令中包含完整的32位内存地址。然而,这种便利是有代价的。变长指令更难以流水线处理,如果你想让一个超标标量处理器并行解码两条或多条指令,你很难做到这一点,因为你不知道每条指令在哪里开始和结束,直到你解码它们。8e2822ac-d656-11ec-bce3-dac502259ad0.png使用超标量处理器,可以有多个指令解码器并行工作。RISC处理器倾向于避免使用可变长度指令,因为这不符合RISC不添加指令的理念,这也使得添加更高级的微架构优化变得更加困难。固定长度的指令会造成不便。您不能将内存地址放入任何操作中,只能放入特定的操作,如加载和存储指令。

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在RISC处理器中的算术逻辑单元(ALU)只能从寄存器而不是内存中获取输入。

加载/存储体系结构

机器代码指令必须对正在执行的信息进行编码,例如它是在执行ADD、SUB还是MUL。它还必须对输入的信息进行编码。输入寄存器和输出寄存器是什么。一些指令需要对要加载数据的地址进行编码。在RISC-V指令中是这样编码的:

8e79ef92-d656-11ec-bce3-dac502259ad0.png

上图显示了如何使用32位字中的每一位为RISC-V指令集编码一条指令我们执行的特定指令称为操作码(上图黄色),它消耗7位。我们指定的每个寄存器输入或输出都需要5位。从这里应该很清楚,挤入一个32位地址是不可能的。即使是一个较短的地址也是困难的,因为你需要位来指定在操作中使用的寄存器。对于CISC处理器,这不是一个问题,因为您可以自由地使用超过32位的指令。这种紧凑的空间要求使得RISC处理器具有我们所说的加载/存储架构。只有专用的加载和存储指令,如RISC-V上的LW和SW,才能用于访问内存。对于CISC处理器,如68k,几乎任何操作,如ADD、SUB、AND和OR,都可以使用内存地址作为操作数(参数)。在下面的例子中,4(A2)计算到一个内存地址,我们使用它来读取一个操作数(参数)到ADD指令。最终的结果也存储在那里(在68k上destination是右参数)。

; 68k assembly
ADD.L D3, 4(A2) ; D3 + mem[4 + A2] → mem[4 + A2]

典型的RISC处理器(如基于RISC- v指令集的处理器)需要将加载(LW)和存储(SW)作为单独的指令进行存储。

# RISC-V assembly
LW x4, 4(x2) # x4 ← mem[x2+4]
ADD x3, x4, x3 # x3 ← x4 + x3
SW x3, 4(x2) # x3 → mem[x2+4]

你不需要通过结合地址寄存器(A0到A7)来计算地址。你可以直接指定一个内存地址,比如400:

; 68k assembly
ADD.L 400, D4 ; mem[400] + D4 → D4

但即使是这样一个看似简单的操作也需要多个RISC指令。

# RISC-V assembly
LW x2, 400(x0) # x3 ← mem[x0 + 400]
ADD x4, x4, x3 # x4 ← x4 + x3

在很多RISC设计中,x0寄存器总是0,这意味着即使你只对绝对内存地址感兴趣,你也可以始终使用偏移加基寄存器的形式。虽然这些偏移量看起来与您在68k上所做的非常相似,但它们的限制要大得多,因为您总是需要适合一个32位字。使用68k,可以给ADD.L一个完整的32位地址。你不能用RISC-V LW和SW。获得完整的32位地址是相当麻烦的。假设您希望从32位地址:0x00042012加载数据,则必须分别加载上面的20位和下面的12位,以形成一个32位地址。

# RISC-V assembly
LUI x3, 0x42 # x3[31:12] ← 0x42 put in upper 20-bits
ADDI x3, x3, 0x12 # x3 ← x3 + x3 + 0x12
LW x4, 0(x3) # x4 ← mem[x3+0]

实际上这可以简化为:LUI x3, 0x42 LW x4, 0x12(x3)

我记得当我从68k组装转到PowerPC(苹果以前使用的RISC处理器)时,这让我很恼火。当时我认为RISC意味着一切都将变得更容易。我发现x86很麻烦,很难处理。然而,对于汇编编码员来说,RISC不像68k那样方便地使用CISC指令集。幸运的是,有一些简单的技巧可以使这个过程在RISC处理器上变得更容易。RISC-V定义了一些伪指令,以简化汇编代码的编写。使用LA (load address)伪指令,我们可以像这样编写前面的代码:

# RISC-V assembly with pseudo instructions
LI x3, 0x00042012 # Expands to a LUI and ADDI
LW x4, 0(x3)

总而言之:虽然加载/存储体系结构使编写汇编代码变得更麻烦,但它允许我们保持每个指令为32位长。这意味着创建一个可以并行解码多个指令的超标标量微体系结构需要更少的晶体管来实现。流水线化每条指令变得更容易,因为它们中的大多数可以适合经典的5步RISC流水线。

RISC处理器有很多寄存器

使用像68k这样的高级CISC处理器,您可以用一条指令做很多事情。假设您想将数字从一个数组复制到另一个数组。下面是一个使用指针的C语言例子:

// C code
int data[4] = {4, 8, 1, 2, -1};
int *src = data;
while (*xs > 0)
*dst++ = *src++;

如果你在68k处理器上将指针src存储在地址寄存器A0中,将指针dst存储在地址寄存器A1中,你可以在一条指令中复制并向前移动每个指针4个字节:

; 68k assembly
MOVE.L (A0)+,(A1)+ ; mem[A1++] → mem[A2++]

这只是一个例子,但是一般来说,您可以使用CISC指令做更多的事情。这意味着您需要更少的代码。因此,RISC设计者意识到他们的代码会变得臃肿。因此,RISC的设计者们分析了真实的代码,提出了一种方案,可以在不使用复杂指令的情况下减少代码的大小。他们发现很多代码只是用来加载和存储内存中的数据。通过添加大量寄存器,可以将临时结果保存在寄存器中,而无需将它们写入内存。这将减少需要执行的加载和存储指令的数量,从而减少代码的RISC代码大小。因此,MIPS、SPARC、Arm(64位)和RISC-V处理器有32个通用寄存器。我们可以对比一下原来的x86,它只有8个通用寄存器。

8e89adc4-d656-11ec-bce3-dac502259ad0.png

复杂性的RISC/CISC视角

我在这个故事中想要说明的是,RISC处理器并不比CISC处理器差。区别在于RISC和CISC的设计者选择增加复杂性。CISC设计人员将复杂性放在指令集体系结构(ISA)中,而RISC设计人员宁愿将复杂性添加到他们的微体系结构中,但正如我一直强调的,他们不希望指令集在微架构中强加复杂性。让我来比较一下MIPS R4000,摩托罗拉68040和英特尔486,以强调理念上的差异。它们都有大约120万个晶体管,几乎同时发布(1989年至1991年)。RISC处理器(R4000)是64位的,其他是32位的。R4000有8级pipeline ,允许比6级pipeline 的68040和5级pipeline 的486更高的时钟频率。更长的pipeline 给R4000从100-200 Mhz远远超过68040的40Mhz和486DX2得到66Mhz (100Mhz在一个更晚的模型)。

最终在1993/1994年出现了速度更快的CISC处理器,如68060和Pentium。但与此同时出现了MIPS R8000,它是一种可以并行解码4条指令的超标量结构。奔腾处理器每个时钟周期只能解码2条指令。

所以我们可以看到RISC的设计者们是如何喜欢花哨的微架构而不是花哨的指令的。

“但是现代CISC处理器有复杂的微架构!”您可能会抗议说,今天的CISC处理器有复杂的微架构。他们所做的。一个现代的Intel或AMD处理器有多个解码器、微操作缓存、高级分支预测器、无序(OoO)执行引擎。然而,这并不奇怪。记住我关于晶体管预算理念的关键点:今天每个人都有很多晶体管可以使用,所以所有高端芯片都将有很多先进的微架构功能。他们可以负担得起他们的预算。关键在于:这些复杂的微体系结构特性中的许多都是由复杂的CISC指令集强加的。例如,为了使pipelines 工作,x86处理器将其冗长复杂的指令分解成微操作。微操作很简单,行为更像RISC操作,因此它们可以更容易地流水线化。8ec245bc-d656-11ec-bce3-dac502259ad0.png问题是把CISC指令分解成更简单的微观操作并不容易。因此,许多现代的超标标量x86处理器对简单指令有3个指令解码器,对复杂指令有1个解码器。由于您不知道每条指令从哪里开始和结束,CISC处理器不得不进行一场涉及许多晶体管的复杂的猜谜游戏。RISC处理器避免了这种复杂性,可以将所有浪费的晶体管用于添加更多的解码器或进行其他优化,如使用压缩指令或宏操作融合(将非常简单的指令组合成更复杂的指令)。

8ef02fc2-d656-11ec-bce3-dac502259ad0.png

在不同的CPU设计中,指令可以以不同的方式组合或分割。如果你将苹果的M1处理器(这是一个基于RISC的处理器)与AMD和英特尔的处理器做比较,你会注意到它有更多的指令解码器。CISC的设计人员试图通过添加微操作缓存来缓解这个问题。有了微操作缓存,CISC处理器就不必克服障碍,也不必一遍又一遍地解码相同的复杂指令。然而,增加这一功能显然会消耗晶体管的成本。它不是免费的。因此,你正在把你的晶体管预算浪费在微架构的复杂性上,这只是因为ISA的复杂性。

Arm vs RISC-V设计理念

比较现代RISC和CISC处理器的一个问题是,RISC基本上赢了。没有人再从头开始设计CISC处理器了。Intel和AMD的x86处理器今天之所以流行,主要是因为向后兼容。如果你今天让一个设计团队坐下来,告诉他们从头开始设计一个高性能处理器,那么你最终不会得到传统的CISC设计。然而,这并不意味着在RISC社区中,有多少设计师倾向于CISC或RISC的方向上没有差异。现代的Arm处理器和基于RISC-V的处理器就是这种对比的有趣例子。Arm的设计者更愿意添加复杂的指令来提高性能。请记住,不是Arm不是RISC设计。当你的晶体管预算增长,增加更复杂的指令是公平的。。RISC-V的设计者更热衷于将ISA的复杂性保持在最低程度,而不是增加微架构的复杂性,从而通过使用压缩指令和宏操作融合等技巧来提高性能。我在这里讨论这些设计选择:RISC-V微处理器的天才。Arm和RISC-V的不同选择不是随意的,而是受到非常不同的目标和市场的很大影响。Arm越来越多地进入高端市场。请记住,苹果的Arm芯片正在与x86芯片展开正面竞争,不久,英伟达也会这样做。

RISC-V的目标是成为一个更广泛的架构,用于从键盘到人工智能加速器、从gGPU到专门的超级计算机的任何东西。RISC-V意味着灵活性,您添加的指令越复杂,您施加的复杂性就越小,从而减少了为特定用例定制芯片的自由。

审核编辑 :李倩

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    2021年5月6日,IBM宣布,该公司已开发出全球首个采用2nm技术的芯片,在半导体设计上实现了突破....
    的头像 科技大小事 发表于 06-22 11:21 394次 阅读

    全球首颗2nm芯片问世时间 2nm芯片是多大

    纳米是计量单位,且1mm=1000000nm。芯片中的纳米主要指的是生产芯片的工艺制程。
    的头像 科技大小事 发表于 06-22 11:00 552次 阅读

    2nm芯片是多少厘米?芯片中的nm代表着什么?

    关于芯片,很多人都不太了解,只是偶尔会看见一些关于台积电、三星2nm芯片的新闻,那么一定有人会好奇,....
    的头像 汽车玩家 发表于 06-22 10:39 263次 阅读

    2nm芯片问世,可容纳500亿颗晶体管

    今年五月份,IBM成功推出了2nm的测试芯片,可容纳500亿颗晶体管,IBM成功将500亿个晶圆体容....
    的头像 lhl545545 发表于 06-22 09:52 231次 阅读

    2nm芯片材料是什么?

    用一个简单的例子来描述新结构:在最早的Planar工艺下,半导体材料如同一张2D平面的白纸;到了Fi....
    的头像 倩倩 发表于 06-22 09:33 163次 阅读

    2nm芯片是什么概念

    我们说的2nm和3nm,是从芯片的制造工艺方面来定义的。先进的5纳米工艺芯片,每个晶体管只有20个硅....
    的头像 倩倩 发表于 06-22 09:19 566次 阅读

    SPTECH硅NPN功率晶体管2SC3012英文手册

    SPTECH硅NPN功率晶体管2SC3012英文手册
    发表于 06-21 14:14 12次 阅读

    一文详解MOSFET和BJT的区别

    当今最常见的三端半导体中的两种是MOSFET和BJT。MOSFET是金属氧化物半导体场效应晶体管。它....
    的头像 硬件那点事儿 发表于 06-20 16:37 436次 阅读
    一文详解MOSFET和BJT的区别

    双极结型晶体管的定义及工作原理

    双极结型晶体管(BJT或双极型晶体管,通常称为三极管)是一种晶体管,其原理取决于两个半导体之间的接触....
    的头像 luxky天依 发表于 06-17 09:04 256次 阅读

    SPTECH硅NPN功率晶体管2SC2877英文手册

    SPTECH硅NPN功率晶体管2SC2877英文手册
    发表于 06-16 14:44 23次 阅读

    SPTECH硅NPN功率晶体管2SC2898英文手册

    SPTECH硅NPN功率晶体管2SC2898英文手册
    发表于 06-16 14:43 24次 阅读

    SPTECH硅NPN功率晶体管2SC2877英文手册

    SPTECH硅NPN功率晶体管2SC2877英文手册
    发表于 06-16 14:29 32次 阅读

    XC9147/XC9148系列同步升压型DC/DC转换器介绍

    XC9147/XC9148系列是同步升压型DC/DC转换器,内置0.17Ω(TYP.)N沟道驱动晶体....
    的头像 jf_47150376 发表于 06-16 13:37 163次 阅读

    基于BLY94构建的100W射频放大器电路

    这是一款基于射频功率晶体管BLY94构建的100W射频放大器。
    的头像 科技观察员 发表于 06-15 16:31 330次 阅读
    基于BLY94构建的100W射频放大器电路

    带有PNP Boost晶体管的正电压调节器电路

    IC8211 提供电压基准和稳压放大器,而 Q1 将是串联传输晶体管。R1 定义 IC8211 的输....
    的头像 科技观察员 发表于 06-15 16:24 328次 阅读
    带有PNP Boost晶体管的正电压调节器电路

    用于大功率和频率应用的舍入 GaN 基晶体管

    针对可靠的高功率和高频率电子设备,制造商正在研究氮化镓(GaN)来制造具有高开关频率的场效应晶体管(FET)由于硅正在接近其理...
    发表于 06-15 11:43 5675次 阅读
    用于大功率和频率应用的舍入 GaN 基晶体管

    这个达林顿晶体管厂家是哪家

    这个达林顿晶体管厂家是哪家
    发表于 05-30 16:36 3657次 阅读
    这个达林顿晶体管厂家是哪家

    这是场效应管还是三极管?

    看标注象是IGBT管,不敢确定。
    发表于 05-26 16:12 6783次 阅读
    这是场效应管还是三极管?

    THAT300series Matched Transistor Arrays

    Array ICS作为 专业级的低噪音,高性能匹配阵列晶体管ICS。低噪音:0.75nV/√HZ 高速度:fT =350MHZ。可以很好的兼...
    发表于 04-26 11:29 6451次 阅读
    THAT300series Matched Transistor Arrays

    每日推荐 | 放大器电路设计教程,ARM处理器设计RISC实例

    大家好,以下为电子发烧友推荐每日好帖,欢迎留言点评讨论~ 1、 推荐理由:运算放大器电路的第二种基本配置是同相运算放大器...
    发表于 04-25 10:49 5711次 阅读

    ARM处理器设计RISC介绍(下)

    RISC的优点 Patterrson和Ditzel认为处理器的设计有3个基本优点: 基于RISC体系结构设计的处理器管芯面积小。处理器的...
    发表于 04-24 10:02 1629次 阅读

    ARM处理器设计RISC介绍(上)

    RISC的概念对ARM处理器的设计有着重大的影响,最成功也是第一个商业化的RISC实例就是ARM,因此大家公认RISC就...
    发表于 04-24 09:57 1503次 阅读

    ARM微处理器的特点及其架构解析

    1.ARM简介 ARM是Advanced RISC Machines的缩写,它是一家微处理器行业的知名企业,该企业设计了大量高性能、廉价、...
    发表于 04-13 12:08 4550次 阅读

    ARM架构系列中的流水线设计

    什么是ARM流水线 流水线(Pipelining)是 RISC(精简指令集)处理器用来执行指令的机制,通过获取指令来加速执行,而其...
    发表于 04-11 17:23 3844次 阅读

    ICM-20649 TDKInvenSenseICM206496轴MEMSMotionTracking器件

    venSense ICM-20649 6轴MEMS MotionTracking™器件通过提供撞击前、撞击期间和撞击后的连续运动传感器数据,对接触类运动应用进行精确的分析。这样即可为足球、篮球、高尔夫、网球等运动提供更加精确的反馈。TDK InvenSense ICM-20649采用小型3mm x 3mm x 0.9mm 24引脚QFN封装,可针对陀螺仪实现±4000dps的扩展满量程范围 (FSR),针对加速度计实现±30g的扩展满量程范围。其他主要特性包括片上16位ADC、运行时校准固件、可编程数字滤波器、嵌入式温度传感器和可编程中断。通过高达100kHz(标准模式)或高达400kHz(快速模式)的IC,或者高达7MHz的SPI,可与该器件进行通信。 特性 3轴陀螺仪,可编程FSR为±500dps、±100dps、±2000dps和±4000dps 3轴加速度计,可编程FSR为±4g、±8g、±16g和±30g 启用...
    发表于 11-12 09:07 644次 阅读

    MAX20030BATMA/V+ Maxim Integrated MAX20030/1汽车降压控制器

    Integrated MAX20030和MAX20031汽车降压控制器是2.2MHz双路同步降压控制器,集成了预升压控制器和低I LDO。该预升压控制器支持V和V在冷启动操作期间保持稳压,直至电池输入低至2V。MAX20030和MAX20031设有两个高压同步降压控制器,可在180°异相下工作。这些器件的输入 电压为3.5V至42.0V,可通过97%占空比在低压差条件下运行。这些降压控制器非常适合用于可在宽输入电压范围(如汽车冷启动或发动机停止启动条件)内工作,具有中高功率要求的应用。 MAX20030和MAX20031降压控制器的工作频率高达2.2MHz,支持使用小型外部元件,减少输出纹波,并消除AM频段干扰。开关频率可通过电阻器在220kHz至2200kHz范围内฀...
    发表于 11-10 11:07 298次 阅读

    MAX16926GTP/V+ Maxim Integrated MAX16926汽车显示器电源解决方案

    Integrated MAX16926汽车显示器电源解决方案是一款4通道电源管理IC。MAX16926设计用于安装现代汽车TFT显示器中使用的主电源轨。MAX16926和MAX20069 TFT电源和LED背光驱动器可以为汽车显示器电源要求提供双芯片解决方案。 特性 高度集成 集成式看门狗定时器 高度可靠、低EMI 应用 信息娱乐系统显示屏 中央信息显示屏 仪表盘...
    发表于 11-10 09:07 234次 阅读

    STPSC2H065B-TR STMicroelectronics STPSC 650V肖特基碳化硅二极管

    oelectronics STPSC 650V肖特基碳化硅二极管是一款超高性能功率肖特基二极管。该器件采用宽带隙材料,可以设计具有650V额定电压的肖特基二极管结构。得益于肖特基结构,在关闭时不会显示恢复,且振铃模式可以忽略不计。即使是最轻微的电容式关断特性也不受温度影响。这些器件特别适用于PFC应用,它们可以提高硬开关条件下的性能。高正向浪涌能力确保在瞬态阶段具有良好的稳健性。 STPSC12065-Y和STPSC20065-Y器件符合AEC-Q101标准,可用于汽车应用。STPSC12065-Y和STPSC20065-Y是支持PPAP且符合ECOPACK®2标准的元件。 特性 无反向恢复或可忽略不&...
    发表于 11-09 12:07 213次 阅读

    MAX20766EPE+ Maxim Integrated MAX20766智能从设备IC

    Integrated MAX20766智能从设备IC设计用于用于搭配Maxim第七代控制器使用,实现高密度多相稳压器。多达六个智能从设备集成电路加一个控制器集成电路,组成紧凑的同步降压转换器,它可以通过SMBus/PMBus™实现精确的单独相电流和温度报告。 Maxim MAX20766智能从设备IC为过热、VX短路和所有电源UVLO故障提供多种保护电路。如果检测到故障,则该器件立即关断,并向控制器IC发送信号。 MAX20766采用16引脚FCQFN封装(具有裸露的顶部散热焊盘)。顶部散热改善...
    发表于 11-09 09:07 237次 阅读

    ICS-40730 TDKInvenSenseICS40730低噪声麦克风

    venSense ICS-40730低噪声麦克风是一款差分模拟输出、底部端口式微机电系统 (MEMS) 麦克风。ICS-40730集成有MEMS麦克风元件、阻抗转换器、差分输出放大器和增强型射频封装。该款低噪声麦克风具有高达74dBA的SNR、-32dBV差分灵敏度、-38dBV单端灵敏度、124dB SPL声学过载点以及±2dB灵敏度容差。典型应用包括智能家居设备、智能手机、电话会议系统、安防、监控、麦克风阵列、语音控制和激活。 特性 74dBA超高SNR 灵敏度: -32dBV差分灵敏度 -38dBV单端灵敏度 ±2dB灵敏度容差 非反相信号输出 25Hz至20kHz扩展频率响应 增强的射频性能 285µA电流消耗 124dB SPL...
    发表于 11-09 09:07 418次 阅读

    MAX22025AWA+ Maxim Integrated MAX2202x/F隔离式RS-485/RS-422收发器

    Integrated MAX2202x/F隔离式RS-485/RS-422收发器可在器件的电缆侧(RS-485/RS-422驱动器/接收器侧)和UART侧之间提供3.5kVRMS数字电流隔离。当两个端口之间存在较大的接地电位差时,隔离通过中断接地环路来改善通信,并降低噪声。这些器件允许高达0.5Mbps或16Mbps的稳健通信。 MAX2202x/F隔离式RS-485/RS-422收发器具有Maxim专有的AutoDirection控制功能,因此非常适合用于隔离式RS-485端口等应用,其中驱动器输入与驱动器使能信号搭配使用以驱动差分总线。 MAX22025、MAX22027、MAX22025F和MAX22027F具有较低压&#...
    发表于 11-09 09:07 378次 阅读

    ICS-40212 TDKInvenSenseICS40212模拟麦克风

    venSense ICS-40212模拟麦克风是一款微机电系统 (MEMS) 麦克风,具有极高动态范围和低功耗常开模式。该麦克风包含MEMS麦克风元件、阻抗转换器和输出放大器。ICS-40212在电源电压低于2V且工作电流为55μA时,采用低功耗工作模式。 ICS-40212麦克风具有128dB声压级 (SPL) 声学过载点(高性能模式下)、±1dB的严密灵敏度容差以及35Hz至20kHz扩展频率响应。该麦克风采用底部端口表面贴装封装,尺寸为3.5mm x 2.65mm x 0.98mm。典型应用包括智能手机、照相机和摄像机...
    发表于 11-09 09:07 661次 阅读

    ICS-40638 TDKInvenSenseICS40638AOP模拟MEMS麦克风

    venSense ICS-40638高声学过载点 (AOP) 模拟MEMS麦克风(带差分输出)具有极高的动态范围,工作温度高达105°C。ICS-40638包括一个MEMS麦克风元件、一个阻抗转换器和一个差分输出放大器。该麦克风具有138dB声压级 (SPL) 声学过载点、±1dB小灵敏度容差以及对辐射和传导射频干扰的增强抗扰度。该系列具有35Hz至20kHz扩展频率响应,采用紧凑型3.50mm × 2.65mm × 0.98 mm底部端口表面贴装封装。TDK InvenSense ICS-40638 AOP模拟MEMS麦克风应用包括汽车、相机和摄像机以及物联网 (IoT) 设备。 特性 差分非反向模拟输出 灵敏度:-43dBV(差分) 灵敏度容差:±1dB 35Hz至20kHz扩展频率响应 增强的射频抗扰度 PSRR:−81dB 3.50...
    发表于 11-06 09:07 462次 阅读

    DK-42688-P TDKInvenSenseDK42688P评估板

    venSense DK-42688-P评估板是用于ICM-42688-P高性能6轴运动传感器的全面开发平台。该评估板设有用于编程和调试的板载嵌入式调试器和用于主机接口的USB连接器,可支持软件调试和传感器数据记录。DK-42688-P平台设计采用Microchip G55 MCU,可用于快速评估和开发基于ICM-42688-P的解决方案。TDK InvenSense DK-42688-P评估板配有必要的软件,包括基于GUI的开发工具InvenSense Motion Link,以及用于ICM-42688-P的嵌入式运动驱动器。 特性 用于ICM-42688-P 6轴运动传感器 带512KB闪存的Microchip G55 MCU 用于编程和调试的板载嵌入式调试器 用于主机接口的USB连接器 通过USB连接的电路板电源 ...
    发表于 11-06 09:07 338次 阅读

    STM32L4P5AGI6 STMicroelectronics STM32L4P5/STM32L4Q5 32位微控制器 (MCU)

    oelectronics STM32L4P5/STM32L4Q5 32位微控制器 (MCU) 不仅扩展了超低功耗产品组合,还提高了产品性能,采用Arm® 树皮-M4内核(具有DSP和浮点单元 (FPU),频率为120MHz)。STM32L4P5产品组合具有512KB至1MB闪存,采用48-169引脚封装。STM32L4Q5具有1MB闪存,提供额外加密加速器引擎(AES、HASH和PKA)。 特性 超低功率,灵活功率控制 电源:1.71V至3.6V 温度范围:-40°C至85°C或-40°C至125°C 批量采集模式(BAM) VBAT模块中150nA:为RTC和32x32位储备寄存器供电 关断模式下,22nA(5个唤醒引脚ʌ...
    发表于 11-06 09:07 373次 阅读

    ICS-52000 TDKInvenSenseICS52000带TDM数字输出的低噪声麦克风

    venSense ICS‐52000是一款低噪声数字TDM输出底部端口麦克风,采用4mm × 3mm × 1mm小尺寸表面贴装封装。  该器件由MEMS传感器、信号调理、模数转换器、抽取和抗混叠滤波器、电源管理以及行业标准的24位TDM接口组成。 借助TDM接口,包括多达16个ICS‐52000麦克风的阵列可直接连接诸如DSP和微控制器等数字处理器,无需在系统中采用音频编解码器。 阵列中的所有麦克风都同步对其声信号进行采样,从而实现精确的阵列处理。 ICS‐52000具有65dBA的高SNR和宽带频率响应。 灵敏度容差为±1dB,可实现无需进行系统校准的高性能麦克风阵列。 ICS-52000具有两种电源状态:正常运行和待机模式。 该麦克风具有软取消静音功能,可防止上电时发出声音。 从ICS-52000开始输出数据时开始,音量将在256WS时钟周期内上升到满量程输出电平。 采样率为48kHz,该取消静音序列大约需要5.3ms。 The ICS‐52000 features a high SNR of 65dBA and a wideband frequency response. The sensitivity tolerance is ±1dB enabling high‐performance micropho...
    发表于 11-05 17:07 225次 阅读

    IAM-20380 TDKInvenSenseIAM20380高性能陀螺仪

    venSense IAM-20380高性能陀螺仪具有0.5VDD至4V电压范围、400kHz时钟频率以及-40°C至+85°C工作温度范围。IAM-20380具有3轴集成,因此制造商无需对分立器件进行昂贵且复杂的系统级集成。TDK InvenSense IAM-20380高性能陀螺仪非常适合用于汽车报警器、远程信息处理和保险车辆追踪应用。 特性 数字输出X、Y和Z轴角速率传感器(陀螺仪) 用户可编程满量程范围为±250dps、±500dps、±1000dps和±2000dps 集成16位ADC 用户可编程数字滤波器,用于陀螺仪和温度传感器 按照AEC-Q100执行&...
    发表于 11-03 10:07 300次 阅读

    MPF5024AMMA0ES NXP Semiconductors PF502x电源管理集成电路

    502x电源管理集成电路 (PMIC) 在一个器件中集成了多个高性能降压稳压器。PF502x PMIC既可用作独立的负载点稳压器IC,也可用作较大PMIC的配套芯片。 NXP PF502x电源管理集成电路 (PMIC) 具有用于关键启动配置的内置一次性可编程 (OTP) 存储器存储。借助该OTP特性,可减少通常用于设置输出电压和稳压器序列的外部元件数量,从而打造时尚器件。启动后,稳压器参数可通过高速I2C进行&#...
    发表于 11-02 12:06 421次 阅读

    T3902 TDKInvenSenseT3902低功耗多模麦克风

    vensense T3902低功耗多模麦克风具有185µA至650µA电流范围、36Hz至>20kHz额定频率以及3.5mm × 2.65mm × 0.98mm表面贴装封装。T3902麦克风由一个MEMS麦克风元件和一个阻抗转换器放大器,以及之后的一个四阶调制器组成。T3902系列具有高性能、低功耗、标准和睡眠等工作模式。TDK Invensense T3902低功耗多模麦克风非常适合用于智能手机、相机、平板电脑以及安全和监控应用。 特性 3.5mm × 2.65mm × 0.98mm表面贴装封装 低功耗模式:185µA 扩展频率响应:36Hz至>20kHz 睡眠模式电流:12µA 高电源抑制 (PSR):-97dB FS 四阶∑-Δ调制器 数字脉冲密度调制 (PDM) 输...
    发表于 10-30 11:06 345次 阅读

    ICS-40740 TDKInvenSenseICS40740超低噪声麦克风

    venSense ICS-40740超低噪声麦克风具有超低噪声、高动态范围、差分模拟输出和1个底部端口。TDK InvenSense ICS-40740器件采用MEMS麦克风元件、阻抗转换器、差分输出放大器和增强型射频封装。ICS-40740器件具有70dB SNR和±1dB灵敏度容差,因此非常适合用于麦克风阵列和远场语音控制应用。 特性 70d BA信噪比 -37.5dBV灵敏度 ±1dB灵敏度容差 4mm x 3mm x 1.2mm表面贴装封装 80Hz至20kHz扩展频率响应 165µA电流消耗 132.5dB SPL声学过载点 -87d BV PSR 兼容无锡/铅和无铅焊接工艺 符合RoHS指令/WEEE标准 ...
    发表于 10-30 10:06 455次 阅读

    IAM-20680 TDKIAM20680 MEMSMotion Tracking器件

    venSense IAM-20680 6轴MotionTracking器件在3mm x 3mm x 0.75mm的小尺寸封装中集成了3轴陀螺仪和3轴加速度计。IAM-50680器件具有片上16位ADC、可编程数字滤波器、嵌入式温度传感器和可编程中断。TDK InvenSense IAM-20680 6轴MotionTracking器件非常适合用于360°视角相机稳定、汽车报警器和远程信息处理应用。 特性 数字输出X、Y和Z轴角速率传感器(陀螺仪) 用户可编程满量程范围为±250dps、±500dps、±1000dps和±2000dps,集成16位ADC 数字输出X、Y和Z轴加速度计,具有±2g、±4g、±8g和±16g的可编程满量程范围,集成16位ADC 用户可编程数字滤波器,用于陀螺仪、加速度计和温度传感器 自检功能 唤醒运动中断,用于应用处理器的低功耗运行 按照AEC-Q100执行的可靠性测试 按要求提供PPAP和认证数据 应用 导航系统航位推算辅助功能 ...
    发表于 10-29 13:06 968次 阅读
    IAM-20680 TDKIAM20680 MEMSMotion Tracking器件

    MAXM17720AMB+ Maxim Integrated MAXM17712/20/24 PMIC

    Integrated MAXM17712/20/24电源管理专用IC (PMIC) 是喜马拉雅微型系统级IC (µSLIC) 电源模块,可实现散热更好、尺寸更小、更加简单的电源解决方案。这些IC将高效率150 mA同步降压直流-直流转换器和高PSRR、低噪声、50mA线性稳压器集成到µSLIC™电源模块中。该PMIC在4V至60V宽输入电压范围内工作。该降压转换器和线性稳压器可提供高达150mA和50mA输出电流。 直流-直流转换器的输出用作线性稳压器的输入。这些线性稳压器在不同模块中提供1.2V至3.3V固定输出电压。MAXM17712/20/24模块采用薄型设计,采用2.6mmx3mmx1.5mm µSLIC封装。典型应用包括工业传感器、暖通空调和楼宇控制、电池供电设备以及LDO替代品。 特性 易于使用: 4V至60V宽输入降压转换器 可调节及固定的输出电压模块 内部电感器和补偿 降压转换器输出电流高达150mA 线性稳压器输出的精度为±1.3%,FB精度为±2% 全陶瓷电容器、紧凑布局 ...
    发表于 10-29 13:06 229次 阅读
    MAXM17720AMB+ Maxim Integrated MAXM17712/20/24 PMIC

    MAX40027ATC/VY+ Maxim Integrated MAX40027双路高速比较器

    MAX40027双路高速比较器具有280ps典型传播延迟。这些比较器具有极低过驱分散(25ps,典型值),因此非常适合用于飞行时间、距离测量应用。该器件的输入共模范围为1.5V至V+ 0.1V,与MAX40658、MAX40660和MAX40661等多个广泛使用的高速跨阻放大器的输出摆幅兼容。输出级为LVDS(低压差分信号),有助于最大限度地降低功耗,直接与诸多FPGA和CPU连接。互补输出有助于抑制每个输出线上的共模噪声。MAX40027采用小型、节省空间的3mm x 2mm、12引脚TDFN封装,带侧面可湿性侧翼,符合AEC-Q100汽车级认证要求。MAX40027的工作温度范围为-40°C至+125°C,可在2.7V至3.6V电源电压下工作。 特性 快速传播延迟:280ps(典型值) 低过驱色散:25ps(VOD=10mV至1V)  电源电压:2.7V至3.6V 2.7V电源时45.9mw(每个比较器) 节能型LVDS输出 温度范围:-40°C至+125°C 符合汽车类AEC-Q100标准 小型3mm x 2mm TDFN封装,带可湿性侧翼 ...
    发表于 10-29 13:06 216次 阅读
    MAX40027ATC/VY+ Maxim Integrated MAX40027双路高速比较器

    LPC55S66JBD64K NXP Semiconductors LPC55S6x Arm® Cortex®-M33微控制器

    miconductors LPC55S6x Arm Cortex-M33微控制器 (MCU) 采用Arm双核和Arm TrustZone 技术,适用于工业、楼宇自动化、物联网 (IoT) 边缘计算、诊断设备和消费电子应用。这些器件基于Armv8-M架构,采用低功耗40nm嵌入式闪存工艺,具有先进的安全特性。 LPC55S6x微控制器具有一套独特的安全模块,可为嵌入式系统提供层保护,同时保护最终产品在整个生命周期内免受未知或意外的威胁。这些块包括基于可信根和配置的SRAM PUF、来自加密图像的实时执行&...
    发表于 10-29 13:06 319次 阅读