MCU vs MPU: 마이크로컨트롤러와 마이크로프로세서 비교
마이크로컨트롤러(MCU)는 프로세서, 플래시 메모리, RAM과 함께 타이머, ADC, 통신 인터페이스 같은 주변장치를 한 칩에 담고 있어 칩 하나만으로 작은 시스템 전체를 구동할 수 있습니다. 마이크로프로세서(MPU)는 주로 더 빠른 프로세서 자체이며 외부 DRAM과 저장장치가 필요하고, 보통 Linux 같은 본격적인 운영체제를 실행합니다. MCU는 단순하고 저전력이며 실시간성이 필요한 제어에, MPU는 복잡하고 소프트웨어 비중이 큰 기기에 적합합니다.
| 비교 항목 | MCU | MPU |
|---|---|---|
| 집적도 | CPU, 플래시, RAM, 주변장치(GPIO, 타이머, ADC, UART, SPI, I2C)가 한 칩에 집적 | 캐시와 MMU를 갖춘 CPU 코어; DRAM과 저장장치는 외부 칩 |
| 클록 속도 | 약 1 MHz에서 수백 MHz | 수백 MHz에서 수 GHz |
| 메모리 | 수 KB에서 수 MB의 온칩 플래시, 수 KB에서 수 MB의 SRAM | 외부 DRAM(수백 MB~GB)과 eMMC, SD 같은 저장장치 |
| 소프트웨어 | 베어메탈 코드 또는 소형 실시간 OS(FreeRTOS, Zephyr 등) | Linux, Android 같은 본격적인 운영체제 |
| 실시간성 | 예측 가능하며 인터럽트 지연이 마이크로초 단위 | 실시간 확장이 없는 Linux에서는 보장하기 어려움 |
| 전력 | 매우 낮음: 슬립 시 마이크로암페어, 코인 셀로 수년 동작 가능 | 더 높음: 수백 밀리와트에서 수 와트 |
| 부팅 시간 | 즉시, 밀리초 단위 | 수 초: 부트 로더와 OS가 시작되어야 하기 때문 |
| 비용과 보드 설계 | 저렴한 칩, 단순한 보드, 적은 외부 부품 | 더 비싼 칩에 DRAM과 전원 칩이 추가되고, 복잡한 다층 보드 필요 |
| 대표 용도 | 가전제품, 모터 제어, 센서, 웨어러블, 자동차 ECU | 스마트폰, 태블릿, 셋톱박스, 라우터, 산업용 터치스크린, 인포테인먼트 |
| 예시 | STM32, ESP32, RP2040, Arduino 보드 | NXP i.MX, TI Sitara 같은 애플리케이션 프로세서와 Raspberry Pi의 칩 |
수치는 대략적인 자릿수 기준이며, 공정 세대와 제품에 따라 달라져요.