二、 OMAP 處理器硬體及軟體開發環境
2.2 微處理器架構比較
一般常見的嵌入式,常見微處理器架構,有 Xscale、x86,以及 OMAP。本節就以 這三種不同的架構來做比較。
2.2.1 x86 與 OMAP、Xscale 硬體比較
x86、OMAP 與 Xscale 大致上可以分成兩類,一種是 x86 系列的,一種是 ARM 架 構系列的。Linux 對 x86 系列的處理器支援,從 Intel 推出 386 以來,一直涵蓋到現在,
早年來以 SOC 技術整合 386 系列處理器的 CPU 核心(CPU core)和傳統 PC 週邊機能,
加入嵌入式的市場。而另一類 ARM(Advanced RISC Machine),是 ARM Holdings Ltd.所 維護推動的處理器系列,與其他製造商不同,ARM Holdings 不會製造處理器,ARM 會 依據 ARM core 為客戶設計 CPU 核心。雖然沒有自己的製造的處理器,但是只要是使用 他們架構的核心,都有一致的特性,就是共同享有 ARM 指令集(instruction set),讓 不同版本的 ARM 處理器在軟體上完全相容。目前,ARM 微處理器的製造商包括 Intel、
Toshiba 等許多其他廠商,ARM 的架構在許多應用中都相當受歡迎。而 TI,更將 ARM 和 DSP 核心結合成 OMAP。一方面可以讓其嵌入式微處理器對作業系統支援度高,且
(2) Xscale
Intel 針對資訊發展的大量需求之下,發展高工作效率及更低功率消耗的第二代嵌入 式微處理器 Xscale 架構。Xscale 是 StrongARM 的新一代微處理器架構,同樣是以 ARM 架構為其 CPU 核心,但 Xscale 微處理器不包含 ARM RISC 微處理器所擁有的浮點運算 (Floating Point)硬體線路,Xscale 微處理器只擁有定位點運算(Fixed Point)的線路架構。
Xscale 的 RISC 微處理器核心作為符合 ASSP 標準(Applications Specific Standard Products) 嵌入式系統控制核心,Xscale 在工作頻率上表現相當優秀,使得大部分的嵌入式系統微 處理器工作頻率上只能夠望其項背,加上 Xscale 微處理器採用了 Intel Pentium III 微處 理器中 superpipeline 技術, Xscale 只需要 1.75W 功率消耗下,擁有 1270MIPS 的執行 效率。但是對於訊號處理運算上,由於無 DSP 支援,相較於 OMAP 而言,這點是 Xscale
(Instruction Set)
ARM(RISC)、DSP ARM(RISC) x86(CISC) 訊號處理運算
(DSP)
有(優勢) 無 無
電力消耗 Power Consumption
低 低 高(缺點)
作業系統 (Operating System)
支援多種作業系 況。除此之外,選用 Linux 理由還有對程式碼的品質與可靠度等優點。一般而言,Linux 核心及系統上大部分計劃的程式都具有以下幾個特性:模組結構,容易修改,可擴充且
可設定高,可預測以及從錯誤中復原之能力,並具有長期執行的能力。使用者可以無限 制地使用 Linux 的原碼及所有建立工具,包括核心在內,都是在 GNU 通用公共授權書 (GNU General Public License,簡稱 GPL)的保護下發行。取用元件的原碼是每個使用者 的權利。 器便宜,即可達到不錯的效能。相反地,Windows 系統即需要每台機器買一個 License,
連線人數受到控制。綜合以上 Linux 不管是效能及穩定性的優點,再加上成本低廉,使 Red Hat、MontaVista1、WinRiver、LynuxWorks 等。
1 MontaVista 和 WinRiver 為專門為 Embedded 開發 Linux 系統的廠商