MCU versus MPU: microcontroller en microprocessor vergeleken
Een microcontroller (MCU) combineert de processor, flashgeheugen, RAM en randapparatuur zoals timers, ADC's en communicatie-interfaces op één chip, zodat een klein systeem met één chip kan werken. Een microprocessor (MPU) is vooral een snelle processor die extern DRAM en opslag nodig heeft en meestal een volwaardig besturingssysteem zoals Linux draait. Een MCU past bij eenvoudige, zuinige realtimebesturing en een MPU bij complexe apparaten met veel software.
| Kenmerk | MCU | MPU |
|---|---|---|
| Integratiedichtheid | CPU, flash, RAM en randapparatuur (GPIO, timers, ADC, UART, SPI, I2C) op één chip | Vooral een CPU-core met cache en MMU. DRAM en opslag zijn externe chips |
| Klokfrequentie | Ongeveer 1 MHz tot enkele honderden MHz | Enkele honderden MHz tot enkele GHz |
| Geheugen | Enkele KB tot enkele MB flash en enkele KB tot enkele MB SRAM op de chip | Extern DRAM (honderden MB tot enkele GB) en opslag zoals eMMC of SD |
| Software | Code zonder besturingssysteem of een klein realtime-besturingssysteem (zoals FreeRTOS of Zephyr) | Een volwaardig besturingssysteem zoals Linux of Android |
| Realtimegedrag | Voorspelbaar. Interruptlatency in microseconden | Bij Linux zonder realtime-uitbreidingen is garantie moeilijk |
| Vermogensverbruik | Zeer laag. Microampères in slaapstand. Kan jaren op een knoopcel werken | Hoog. Honderden milliwatts tot enkele watts |
| Opstarttijd | Direct (milliseconden) | Seconden. Bootloader en besturingssysteem moeten opstarten |
| Kosten en board | Goedkope chip, eenvoudig board en weinig externe onderdelen | Duurdere chip en aparte chips voor DRAM en voeding. Het board is meerlaags en complex |
| Belangrijkste toepassingen | Huishoudelijke apparaten, motorbesturing, sensoren, wearables, ECU's in auto's | Smartphones, tablets, set-topboxen, routers, industriële touchpanels, infotainment in auto's |
| Voorbeelden | STM32, ESP32, RP2040, Arduino-boards | Applicatieprocessors zoals NXP i.MX en TI Sitara, de chips van de Raspberry Pi |
De getalswaarden zijn typische ordegroottes en variëren per procesgeneratie en product.