¿Las CPU de 4 bits aún superan a las CPU de 32 bits en unidades de volumen?


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Camino de vuelta en 2002, Jim Turley mencionó que aproximadamente el 14% de todas las CPU vendidas eran de 4 bits CPU, mientras que aproximadamente el 8% de todas las CPU vendidas eran las CPU de 32 bits. (La mayoría de las personas que conozco se sorprendieron de que cualquier CPU de 4 bits todavía se estaban haciendo, y mucho menos de que estaban haciendo tan bien).

Ahora es 2011: ¿las CPU de 4 bits siguen vendiendo más que las CPU de 32 bits y las CPU de 64 bits combinadas en unidades de volumen? ¿Dónde podría ir para buscar los últimos números de ventas por unidad de volumen? ¿Cuáles son los principales sitios web y revistas para obtener más información sobre las CPU modernas de 4 bits y sus herramientas de desarrollo?


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¿Qué diablos es una CPU de 4 bits?
vicatcu

¿Una CPU de 4 bits realmente tiene solo 16 comandos posibles?
Faken

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@vicatcu: El Intel 4004 era un conocido 4-bitter.
mgkrebbs

@Faken El tamaño de bit se relaciona más fuertemente con los datos y el tamaño del registro que la longitud de la instrucción. Los PIC mcus son un ejemplo de esto. Además, muchos procesadores emplean una longitud de instrucción variable. En el caso de un procesador de 4 bits, puede hacer que 12 de las instrucciones sean las instrucciones más comunes y usar 4 instrucciones para indicar que la siguiente instrucción es una instrucción especial. De esta manera, tendría 12 instrucciones de cuatro bits, luego 4 páginas de 16 instrucciones más, lo que le da un total de 60 instrucciones. Habría 12 instrucciones de un mordisco y 48 dos instrucciones de mordisco.
Adam Davis el

Aunque en el uso típico, los procesadores de 4 bits realmente tienen muy, muy pocas instrucciones, ya que están destinados a requerir muy poco espacio de silicio, por lo que puede encontrar un procesador de cuatro bits que solo tiene 16 instrucciones. Técnicamente solo necesita un puñado de instrucciones para implementar una máquina Turing.
Adam Davis el

Respuestas:


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La razón por la que las CPU de 4 bits superaron a los procesadores de alta gama en ese momento se debió principalmente a su uso en relojes y relojes. Una CPU de 4 bits, que se ejecuta en modo BCD (es decir, cada 4 bits era un 0-9 dígitos), es muy óptima para aplicaciones de reloj y temporización, y en volumen son casi tan baratos como los transistores. Se usan en muchas otras aplicaciones de muy bajo costo y muy alto volumen.

No sé si todavía superan a las CPU de 32 bits, sin embargo, la tendencia ha aumentado considerablemente para los procesadores de 32 bits debido a los teléfonos celulares y los dispositivos informáticos portátiles. No puedo imaginar que las CPU de 4 bits estén subiendo a la misma velocidad.

Las CPU de 64 bits todavía están relacionadas en gran medida con las computadoras, y probablemente todavía tengan un volumen lo suficientemente bajo como para que aún no hayan eclipsado el volumen de la CPU de 4 bits.


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También son muy populares en los controles remotos IR súper baratos que obtienes con casi todos los componentes electrónicos.
Mark

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Además: las CPU de 4 bits que se ejecutan en modo BCD a menudo se usan en calculadoras, como el HP Saturn (microprocesador) utilizado en algunas calculadoras gráficas HP.
davidcary

"muy óptimo" jaja
vicatcu

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Lo dudo. 32 bits ha ganado enormemente en cuota de mercado en los últimos 5 años. Más y más diseños que en el pasado se habrían hecho en 8 bits ahora los están haciendo 32 bits, principalmente ARM. Debido a la progresión tecnológica, un controlador RISC de 32 bits no necesita más espacio que un CISC de 8 bits. Eso se traduce en menor costo.
Lo mismo para 4-bitters. La mayoría de los controladores de 4 bits son diseños más antiguos que se producen en un proceso más antiguo (tamaño de función más grande).


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Todavía me encanta construir <$ 1 PIC en proyectos. 8 bits nunca morirán y probablemente aún supere las instalaciones de 32 bits con mucho, sospecho / supongo.
kenny

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@kenny - IIRC NXP tiene un controlador ARM por <$ 1 también. Ese es el punto: 32 bits es asequible (más de 16 bits como lo ha sido 68HC12, por ejemplo). Pero estoy de acuerdo en que los amargos de 8 bits seguirán existiendo durante bastante tiempo, especialmente en paquetes más pequeños. No estoy seguro si puede colocar un ARM en un paquete SOT-23.
stevenvh

Gracias, he estado mirando los NXP Arms, aunque supongo que principalmente los de gama alta, ya que he visto alguno tan barato. Mi lenguaje favorito es C # y tinyclr.com parece interesante ... Ojalá alguien lo transfiera a un NXP de bajo nivel.
kenny

@self: no es un paquete SOT-23, pero tiene un tamaño comparable: LPC1102 . ¡16 pines (bolas) en un WLCSP16 de 2,17 x 2,32 mm!
stevenvh

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Esa estadística de 2002 podría haber sido un poco sorprendente, pero no fue un hecho de dos bits de USAToday. El autor fue una vez editor del Informe del microprocesador.

Si piensa en la tecnología y los precios de mediados de la década de 1990 (cuando se tomaron muchas decisiones de diseño que afectaron los volúmenes a principios de la década de 2000), muchas aplicaciones integradas eran simples y adecuadas para procesadores de 4 y 8 bits. (Diablos, sigue siendo cierto hoy en día para la mayoría de los procesadores "invisibles" en uso, como el termostato LCD, el microondas o la luz de techo inteligente de atenuación de su automóvil).

El problema con los procesadores de 16 y 32 bits en ese entonces era que era innecesariamente más costoso proporcionarles memoria. RAM no era barata en ese entonces. Y la RAM más ancha era mucho más costosa por la misma capacidad. (De hecho, las primeras PC eran máquinas de casi 16 bits. Tenían un bus de memoria externa de 8 bits).

Avancemos rápidamente a esta década, y un cambio clave es que los procesadores integrados más nuevos tienen una gran cantidad de RAM incorporada a bordo; gracias en gran parte a la mejora de los procesos de semiconductores.

Sin la penalización de RAM externa, es igual de fácil tomar procesadores de 32 bits para un nuevo diseño. Y los volúmenes están ahí para que no pagues mucho más por los 32 bits. De hecho, para la inversión por dólar, los antiguos procesadores de 8 bits son horribles para los nuevos diseños. Y, ni siquiera puedo imaginar que alguien hoy se moleste con hojas de datos para un procesador de 4 bits.

Entonces, ¿han muerto los procesadores de 4 bits? Dado que incluso los procesadores de núcleo blando son de 8 bits, diría que sí. La pregunta divertida de hoy es cuál es la división entre 8 bits, 32 bits y 64 bits.

Volviendo a la pregunta original: solía ver "anuarios de procesadores" que detallaban las ofertas de procesadores de diferentes fabricantes, y se dividían en grupos por tamaño de bits de procesador y si eran MCU o CPU. No he visto una de esas cosas últimamente: creo que hay muchos más jugadores en el mercado hoy en día, muchos de ellos de compañías centradas en Asia que tienen poca o ninguna presencia en las ventas en los EE. UU. Además, los "procesadores" pueden estar ocultos dentro FPGA's para que sea difícil contarlos.


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El tamaño del chip tiene menos que ver con su longitud de palabra que con su arquitectura. Por ejemplo, una máquina similar a CISC de 8 bits probablemente absorbería más bienes raíces que una máquina similar a RISC de 32 bits.

Como otros han comentado, las CPU de 4 bits todavía se están vendiendo y todavía encuentran aplicación en todo tipo de cosas, desde unidades de aire acondicionado hasta hornos de microondas y quizás algunas tostadoras. Sin embargo, se eliminarán lentamente ya que el costo de las máquinas de 32 bits ahora es tan bajo como las máquinas más pequeñas (debido a las economías de escala).

Entonces, si está trabajando en un nuevo diseño, sería una buena idea construirlo en un chip más nuevo. La ligera diferencia en el costo actual puede desaparecer en unos años.

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