Järjestelmäprosessorista

Järjestelmäprosessorista tarkoitetaan prosessoria, joka toimii sulautetun järjestelmän keskusyksikkönä. Se voi olla osa järjestelmäpiiriä (SoC) tai moduulissa, ja se yhdistää suorittimen lisäksi muistiohjauksen, liitännät sekä oheislaitteita. Tämän rakenteen tarkoitus on suorittaa ohjelmistoa ja koordinoida laitteen eri komponenttien toimintaa sekä tarjota tarvittavat resurssit ja tiedonsiirto.

Toisin kuin perinteinen PC-CPU, järjestelmäprosessorit on usein suunniteltu sulautettuun käyttöön: niihin sisältyy muistiohjain, väylälogiikka ja joskus kiihdyttimiä kuten GPU, DSP, ISP tai NPU. Mikro-ohjain on yleensä pienempi ja yksinkertaisempi, tarjoten rajatut muistivarannot ja liitännät eikä välttämättä sisällä monimutkaista muistinhallintaa tai käyttöjärjestelmää. Järjestelmäprosessorit voivat muodostaa järjestelmäpiirejä (SoC), joissa CPU ja oheislaitteet ovat samassa paketissa ja toimivat yhdessä.

Keskeisiä ominaisuuksia ovat useat CPU-ytimet, muistiväylä- ja väyläarkkitehtuurit sekä muistinhallinta (MMU). Lisäksi niihin voidaan sisällyttää kiihdyttimiä, kuten GPU, VPU, DSP tai ISP, sekä tarjota laajat I/O-liitännät (esim. DDR/LPDDR-muistit, eMMC/UFS, PCIe, USB, Ethernet ja CAN). Energianhallinta, reaaliaikaiset ominaisuudet ja turvallisuus ovat tärkeitä suunnittelun osa-alueita.

Käyttökohteita ovat mobiililaitteet, älytelevisiot, ajoneuvojen ohjausjärjestelmät sekä muut sulautetut järjestelmät. Kehityssuunta painottuu entistä tiiviimpään integraatioon, parempaan suorituskykyyn ja energiatehokkuuteen sekä lisättyihin turvallisuus- ja tekoäly-ominaisuuksiin.