秒懂CPU、GPU、NPU、DPU、MCU、ECU......
當汽車進入電動化、智能化賽道后,產品變革所衍生的名詞困擾著消費者。例如關于芯片方面的CPU、GPU、NPU、SOC等等。這些參數(shù)格外重要,甚至不遜于燃油車時代的一些核心部件配置。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202206/434742.htm這次,我們進行一次芯片名詞科普,一起掃盲做個電動化汽車達人。
關于芯片里的名詞
1、CPU
汽車cpu是汽車中央處理器。其事就是機器的“大腦”,也是布局謀略、發(fā)號施令、控制行動的“總司令官”。
CPU的結構主要包括運算器(ALU,Arithmetic and Logic Unit)、控制單元(CU,Control Unit)、寄存器(Register)、高速緩存器(Cache)和它們之間通訊的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線。
簡單來說就是:計算單元、控制單元和存儲單元。(架構如下圖)
如果你看不懂,我可以把他翻譯成中文。簡單來說就是,計算單元主要執(zhí)行算術運算,存儲單元主要保存數(shù)據(jù)以及指令等;控制單元則對指令譯碼。
2、GPU
GPU叫做圖形處理器,又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片。
圖形處理你是不是想到了顯卡?提到顯卡和GPU,人們會想到游戲和電影中精美的三維圖形。其實,早期顯卡不但不能處理三維圖形,甚至連二維圖形都無法處理,它僅具備顯示能力。今天,GPU不但能夠處理復雜的三維圖形,還能作為協(xié)處理器,在通用計算中使用。
電腦圖形處理器的發(fā)展是從圖形顯示適配器開始的,到圖形加速器,再到圖形處理器即GPU,其功能在不斷增強。
3、MCU
汽車mcu是微控制器,控制著汽車內所有的電子系統(tǒng),比如多媒體、音響、導航、懸掛等。作為汽車電子控制系統(tǒng)的核心,mcu必須有著耐高溫和堅固的特性,使之在復雜的汽車內部環(huán)境中不容易損壞。
MCU分為1位、4位、8位、16位、32位甚至64位單片機。4位MCU大部分應用在計算器、車用儀表、車用防盜裝置。
4、NPU
近幾年NPU特別火,我們可以理解為NPU就是AI芯片,普通芯片就是CPU。在自動駕駛和智能座艙都離不開NPU。
換句話說,npu是具備智能和學習的特性,也就是說這個處理器它是會模仿人的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡的。
在工作模式上,CPU主要是負責低精度,各種普通的數(shù)據(jù),npu則是人工智能算法上面運行效率要高于另外兩者。
5、SoC
SoC芯片是芯片的一種,簡單的理解就是把幾種不同類型的芯片集成到一塊芯片上,比如把CPU、GPU、存儲器、藍牙芯片等集成到一個芯片上。
再例如,智能座艙上的wifi功能和藍牙功能,都是集成在SoC芯片之上,例如8155就屬于SoC芯片。
6、TOPS
TOPS也是我們常說的算力,1 TOPS代表處理器每秒鐘可進行一萬億次。我們熟知的8155芯片算力是8TOPS,英偉達orin芯片算力為254TOPS。
汽車從L1、L2、L3、L4、L5不斷推進,某種意義上看,就是算力的競賽,每往上進階一級就意味著對算力的需求更高。
毫無疑問,當前的自動駕駛芯片市場發(fā)生了明顯的變化,“大算力”正是一大趨勢。除了英偉達,算力突破100TOPS的芯片陸續(xù)問世,比如已發(fā)布單顆芯片最高算力可達128TOPS的地平線征程5;單顆芯片最高算力可達176TOPS的Mobileye EyeQ Ultra等。
7、DMIPS
常常有人會把TOPS和DMIPS搞混,認為這兩個詞語都在表達同一種計算能力。其實并非如此,DMIPS是每秒處理機器語言指令數(shù),而TOPS是每秒鐘可以進行的操作數(shù)量。
例如8155芯片CPU能夠達到105K DMIPS執(zhí)行能力,算力是8TOPS,這顯然是芯片兩塊不同領域的處理能力。
DMIPS是,用Dhrystone這套測試程序跑下來,每秒鐘可以執(zhí)行多少指令。
某種意義上,誰家的這個數(shù)字高,誰家的CPU就更牛。50000DMIPS就意味著每秒可以執(zhí)行50000*100萬條指令。
8、DPU
DPU和NPU的組合很像TOPS和DMIPS,很容易搞混。
DPU和NPU都是具有學習能力的芯片,只是DPU是深度學習處理器,是基于Xilinx可重構特性的FPGA芯片。而NPU不基于Xilinx。
不同于CPU的AI芯片,DPU可以機器學習、安全、電信和存儲等應用,并提升性能。
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