Refresh the page

Mikrokontrollerek – az IT-világ láthatatlan építőkövei

Érkezik a harmadik nagy processzorarchitektúra • Szerző: Michal Rybka

A RISC-V kifejezetten mikrokontrollerekhez lett tervezve – ezek apró számítógépek, amelyeket egyetlen chipbe integrálnak, gyakran SoC-ként (System-on-a-Chip) is emlegetik őket. Elképesztően nagy mennyiségben gyártják őket: míg 2015-ben 22 milliárd mikrokontrollert állítottak elő, 2021-re már 31 milliárdnál tartott a számuk. Gyakorlatilag ez azt jelenti, hogy évente majdnem négy mikrokontroller jut minden egyes emberre a Földön!

Mikrokontrollerek

A mikrokontrollerek tömeges elterjedése

A mikrokontrollerek mindenütt jelen vannak. Egy tipikus modern autóban körülbelül 50 mikrokontroller található, a luxusmodellekben ez a szám akár 100 fölé is mehet, és ezek irányítanak minden rendszert a motorvezérléstől a tükrök és ülések pozicionálásán át a vezetéstámogató funkciókig. Az autóiparban leggyakrabban használt mikrokontrollerek a viszonylag egyszerű, klasszikus 8 bites Intel 8051 (MCS-51, 1980) architektúrára épülnek. Különleges előnyük a Harvard-architektúra, amelynél a processzornak teljesen különálló címtartományai vannak az utasítások és az adatok számára, így biztonságosabb működést tesz lehetővé. Sok mikrokontroller esetében a vezérlőprogram közvetlenül fut, operációs rendszer nélkül.

Microcontroller unit (MCU) shipments worldwide from 2015 to 2021
Microcontroller unit (MCU) shipments worldwide from 2015 to 2021“. Forrás: www.statista.com.

Architektúra és jogtulajdon

Ahogy a mikrokontrollerek jelentősége nő, egyre erősebb, jellemzően ARM-alapú architektúrák jelennek meg. Az ARM-alapú architektúrák széles körű elterjedése, valamint az ARM Holdings általi jogtulajdon oda vezetett, hogy 2022-ben meghiúsult az Nvidia törekvése az ARM Limited felvásárlására, amelyet 2020 óta próbáltak megvalósítani. Aggodalmak merültek fel ugyanis, hogy az Nvidia az ARM-architektúrák feletti kontroll révén túlzott piaci erőre tehetne szert, és megakadályozhatná a versenytársak hozzáférését ezekhez az architektúrákhoz.

A jövő a RISC-V-vel

A RISC-V alapjaiban változtatja meg a helyzetet, mert senki sem irányítja, és a gyártók által végzett módosításokra is számítanak. Ráadásul a RISC-V architektúra használatáért nem kell licencdíjat fizetni, ami a hatalmas mennyiségben gyártott mikrokontrollerek esetében óriási előnyt jelent. Egyéni felhasználónak a licencdíj nem jelent problémát, de a gyártóknak igen – ráadásul bármilyen módosítást a jogtulajdonosnak kell jóváhagynia, ami nem mindig biztosított.

És van még egy fontos előnye: a RISC-V-t kifejezetten mikrokontrollerekhez tervezték, így megkönnyíti az új platformra való átállást. A RISC-V mikrokontrollerek valószínűleg nem váltják ki a klasszikus, bevált megoldásokat, mint az 8051, mert ezek nagyon aprók és rendkívül megbízhatóak – például egy ülésvezérléshez tényleg nincs szükség nagyobb teljesítményre. Ugyanakkor a RISC-V komoly versenytársat jelenthet a nagyobb teljesítményű ARM-alapú mikrokontrollereknek, és lehetővé teszi összetettebb eszközök, illetve olcsóbb telefonok és hasonló készülékek vezérlését is, miközben a költségek jelentősen csökkenthetők.

Try our cookies

Alza.cz a. s., Company identification number 27082440, uses cookies to ensure the functionality of the website and with your consent also to personalisage the content of our website. By clicking on the “I understand“ button, you agree to the use of cookies and the transfer of data regarding the behavior on the website for displaying targeted advertising on social networks and advertising networks on other websites.

More information
I understand Detailed settings Reject everything
P-DC1-WEB05