Was Mikrocontroller von Mikroprozessoren unterscheidet
Mikrocontroller sind allgegenwärtig, viele davon sind ein unsichtbarer Bestandteil anderer Chips. Mikrocontroller dienen anderen Zwecken als Mikroprozessoren.
Ein Blick auf Extremfälle verdeutlicht Unterschiede: Der winzige Mikrocontroller NXP Kinetis KL03 passt mit 1,6 × 2 Millimeter Kantenlänge in die Delle eines Golfballs, der mächtige Mikroprozessor AMD Epyc 7002 steckt in einem fast handtellergroßen Gehäuse. Der KL03 kostet unter 1 Euro, hat einen einzigen 32-Bit-Rechenkern vom Typ ARM Cortex-M0+, taktet mit 48 MHz und kommt mit 8 Mikrowatt bis 400 Milliwatt aus. 32 KByte Flash-Speicher sowie 2 KByte Arbeitsspeicher sind eingebaut und mehr RAM kann er auch nicht ansteuern. Ganz anders der AMD Epyc mit 64 64-Bit-Kernen, der bis zu 4 TByte RAM und 128 PCI-Express-Lanes anbindet, aber auch 280 Watt verheizt.
Es gibt allerdings eine breite Grauzone, in der die Unterschiede zwischen Mikrocontrollern und Mikroprozessoren verschwimmen. Erstere gibt es nämlich auch mit mehreren Kernen, die über 1 GHz Taktfrequenz erreichen, mit Virtualisierungsfunktionen und Anschluss für externes DRAM. Umgekehrt begnügen sich manche Systems-on-Chip (SoC) mit x86-Kernen mit höchstens 6 Watt und besitzen typische Mikrocontroller-Schnittstellen. Einen Mikrocontroller nennt man auch Micro Controller Unit (MCU) oder kürzer µC, für einen Mikroprozessor gibt es die Abkürzungen Central Processing Unit (CPU) und Micro Processing Unit (MPU).
Prozessor oder Controller?
Die grundsätzlichen Unterschiede zwischen µC und CPU liegen auf anderen Ebenen. Eine CPU führt typischerweise ein funktionsreiches Betriebssystem aus, das die Installation und Ausführung vieler verschiedener Programme (oder Apps) ermöglicht, auch gleichzeitig (Multitasking). Die CPU verarbeitet Tausende laufende Prozesse und Threads sehr schnell, aber es kommt selten darauf an, dass diese auf wenige Millisekunden genau vorhersagbar ablaufen.
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