MCU与MPU的区别

西门子业务部门Mentor的高级产品经理Jeff Hancock认为：“从系统软件的角度来看，MCU有望适用于直接解释和控制硬件传感器和执行器的应用。这种访问通常涉及一致且可靠的指令时序，这与通用MPU的需求相矛盾。通用MPU旨在优化吞吐量，而MCU通常会优化延迟。因此，如果是需要处理大型数据库，MPU更合适，如果是要精细的机电控制，那么MCU更合适。

一直以来，MPU和MCU是微处理器与嵌入式系统领域即重要又比较容易混淆的两个概念，并且它们的发展路线越来越容易混淆，因为它们的之间的界线变得越来越模糊了。

首先从字面上区别它们的不同：

MCU的全称是Mirco Controller Unit，中文叫微控制器（单片机），

MPU的全称叫Micro Processor Unit，中文叫微处理器，

从字面上理解就是一个侧重于Controller（控制）一个侧重于Processor（处理）。

我们先说明MCU也就是控制器的的功能，它主要完成“控制（Controller）”相关的任务，根据外界的信号（刺激），产生一些反应，做一点简单的人机界面。可以理解为MCU在工作不需要太多的“思考”，更多是根据接收的信号指令来做出反应。这也就导致在设计MCU的时候会考虑以下几个因素：1、不需要太高的主频，早期MCU主频也就十几MHz，还是12个周期执行一条指令。经过多年的需求的变化和改进达到了100MHz。2、处理能力不用太强，别看现在都是32位的MCU，曾经8位的MCU长期是微控制器的主流。3、通常不需要支持复杂的图形界面和处理能力，因为MCU执行更多的是“控制相关”任务。4、MCU一般对于存储器的容量要求比较低，在MCU上完成的任务大多数任务类型单一，任务执行过程简单，所以一般是不需要MCU去执行功能复杂、运算量大的程序，也不需要运行大型操作系统来支持复杂的多任务管理，也就没有了太多的存储器的容量需求了。

而MPU主要执行的是处理（Processor）的任务，用处理/运算能力去执行比较复杂的任务。MPU的定位就是具有相当的处理和运算能力，可以运行较大型的操作系统来实现复杂的任务处理。因此设计MPU的时候通常会考虑以下几个因素:1、MPU需要具备有比较高的主频和较为强大的运算能力。就目前市场上看MPU的运算bit数最低是32bit，主流的为64bit，主频的主流是从几百兆赫到几千兆赫不等。2、MPU通常需要外挂大容量的存储器,因为为了支撑MPU强大的算力，通常需要有大容量的存储器来配合支撑。而大容量的存储器难以被集成到以逻辑功能为主的MPU内部，所以MPU现在要运行起来通常需要“外挂”了。这个大容量的存储器主要是大容量的DDR存储器和FLASH。（所以从存储器上也可以进行区别：MPU一般都有外挂存储器。而MCU往往只需要使用片上集成的小存储器即可）。

总结一下，MPU和MCU的区别本质上是因为应用定位不同，为了满足不同的应用场景而按不同方式优化出来的两类器件。MPU注重通过较为强大的运算/处理能力，执行复杂多样的大型程序，通常需要外挂大容量的存储器。而MCU通常运行较为单一的任务，执行对于硬件设备的管理/控制功能。通常不需要很强的运算/处理能力，因此也不需要有大容量的存储器来支撑运行大程序。通常以单片集成的方式在单个芯片内部集成小容量的存储器实现系统的“单片化”。