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CPU,MPU,MCU

一口にコンピューター といっても いろいろな分類があります. 
特に技術的な時代背景を蓄積した技術用語が多いので,平成一歩手前世代としては結構まごつくところです.
 これらの用語は検索すればわかる時代 なので,調べながら分類してみた.

  <マイコン>


 最初はMy Computer 次は Micro-Controller と移り変わります.  1970～80年代の,まだコンピュータ様が大きな部屋でエアコンフル稼働で事務処理していた時代に. ホビーユース向けコンピュータの呼称だったものです. よく考えたらファミリーコンピュータもそんなカテゴリだったんだなあ,と. 
 現代ではコンピュータ様の地位もかなり下がって, 万人が常時ポケットに入れるほど偏在しだしたため,マイコンの地位も当然格下げです. 代替品としての用語の意味は消失,代わりに初期MPU,MCUの領域になりました. ｢アーキテクチャとしてのコンピュータに付き合うホビー｣は もはやフラッシュマイコン独走の時代です.  
 マイコンとMCUの用語の区別に口酸っぱくなったころが私にもありましたが,上記の考え方で捉えると, どっちでもいいのかなという雰囲気になります.  なんといっても最初のマイコン世代の方々がまだ現役です.

  



CPUは中央処理装置の名の通り, 計算処理を行う中核部品群の総称です.決してひとつの部品を指しているわけではないのです.  昔の真空管,トランジスタの塊を想像すると,今のプロセッサに当たるブロックが部屋を占拠していたわけで,いかにも威厳があります.
 CPUと呼ばれる製品,MPUと呼ばれる製品の違いと言われたら,今の普及製品では区別出来ません. Core2Duoなど、すべてのデスクトップコンピュータの演算装置は,MPUの延長線上にあるプロセッサです。
 ということで,CPUとは機能に対しての比重が大きい用語です.  バカでかい(複雑な)システムで使われるという意味も含めて. 

 そうした部屋を占拠する旧来のCPUに代わって,電卓のような小型システムに組み込むために、ワンチップ化を目指し始めたのが、CPUに対しての命名であろう、MPUです.

 MPUはMicro Processing Unit マイクロプロセッサ と呼ばれて,真空管やトランジスタ時代の最盛期に,ビジコンとIntel社が手がけた4004という汎用プロセッサがはじまりとして有名です, が 実は同時期にいくつかあったのですね.  インターネットは冷戦から生まれ,マイクロプロセッサは電卓戦争の産物･･･ 進化圧力のすさまじさ.
 これらがリリースされたのは1980年前後. マイコンと呼ばれるホビー向けコンピュータは, この時期出てきたZ80といったMPUを使用していました.  MPUがどんどん集積され,高性能化したもの･･･ 今向き合っているパソコンの中身ですね.

 MPUとMCUの違いは諸説あるようですが, これらの違いは,現在のところ規模と内蔵機能で分類されています.

 MCUは,MPUのカテゴリから組み込み向け制御装置として特化したものです. MPUとの決別はどこかといえば,はじめのMPUがメモリや外部入出力を外付けで必要とし,今も必要としているのに対し, MCUではすべて内蔵されているという点です.    
 呼称としての区別が決定的になったのは, チップ単体でプログラムできるようになったことと,フラッシュメモリ搭載により,プログラムをなんども書き込めるようになったあたりではないかと推測します. 低コストと省スペースを求める組み込み業界にはなくてはならない機能です.

 MPUが最初メモリを外付けにしたのは, プログラムを格納するメモリが高価な部品として存在感を持っていたこと(紫外線消去式EEPROMとか),大容量フラッシュメモリのようなデバイスも無かったからです. 
 その後,MPUが走らせるプログラムが肥大化し,主記憶として従来からの磁気メディアが使われたことで, MPUさんはプログラムをワンチップに収める要求も実現性もなく,その後長らくMPUのまま, 大規模化によってCPUの地位を奪い去り,現在に至っています.
 対してMCUは,そんなに大きなメモリが必要なわけではないため,最小限の機能を集積することで,独自進化を遂げました. 
 フラッシュメモリが登場し,外付けで必要だった部品はすべてワンチップ化することができるようになったためです.
 処理によっては,外にDRAMやSRAMを拡張することや,OSを外部メディアから起動することもできますが,基本的なプログラムは本体に収まっています. ICの足は入出力ポートです. 最近はプログラマブル化が進んでいて,どのピンをどう使うかも記述できて便利です. やはりワンチップでコンピュータとして動作する点が,MCUたる所以だと思います.

 今後これらの区別はどうなってゆくのか. まずCPUという言葉は普及しましたが,内容が移り変わっています。
 マルチコア時代になっても、とりあえずCPUはCPUでしょう。 
 MPUはなぜかCPUに押されて存在感がありません. これからも無いでしょうね. 正式名称なのに・・・.  
MCUは･･･ まあそのままでしょう.  
 もはや用語の用法すら,技術者ごとに離散しつつある気がします. トラ技とか読んでると特に.    
  長くなりましたが,やっぱりCPU,MPU,MCU といった単語を単に技術的要素で使い分けようとするといろいろと不都合が出てくるんじゃないかな という次第でした.
   言葉と意味のリンク切れが, 成長著しい半導体産業では顕著なのではないかなーと,ぼんやり. 
  
2010/04/24書き直し
 
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