机载处理器发展经历了位宽发展，即由8位处理向16位处理发展，现已实现64位处理。当前，正在由单核向多核、由单机向网络化发展，（Micro Control Unit,MCU）（微控制器）、FPGA、ARM和DSP等齐头并进，呈多元化趋势。然而，所有的处理器都是基于一定的架构的（专有架构和标准架构之分），即IP核，生产处理器的厂家很多，但拥有IP核的屈指可数。在MCU产品上，瑞萨（Renesas）、飞思卡尔（Freescale）、NEC都拥有自己的专有IP核，而其他嵌入式处理器都是基于标准架构。
标准的嵌入式系统架构有两大体系，即RISC（Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机）和CISC（Complex Instruction Set Computer，复杂指令集计算机）。
在过去的几十年里，CISC技术一直占据着计算机体系结构的主导地位，几乎所有的处理器都使用CISC结构。CISC体系结构认为指令系统愈丰富愈好，其主要特征是把存储效率作为衡量体系结构设计质量的手段，大量采用了可变字长的指令，即复杂指令用多个字节，简单指令用较少字节,这使程序在内存中可以更加紧凑。另外，在CPU中微程序控制占主导地位，微存储容量甚至可与cache相比拟。但是，随着计算机技术和半导体工艺的发展，越来越复杂的CISC体系结构逐渐暴露出缺点，这些缺点主要有：
·CISC机器包含众多的指令，但其使用频度并不均衡；
·微程序设计限制了机器速度的进一步提高；
·CISC结构不利于先进设计技术的采用。
针对CISC结构机器的上述弊端，计算机设计师开始从相反的角度寻求解决问题的途径，即尽可能精简指令系统，只用硬件实现那些最基本和最常用的指令，不常用的指令由常用指令通过函数实现，节省出大量的硅片面积用于对提高速度有很大帮助的功能(如增大CACHE、增设并行运算部件等)，这就是RISC结构的设计思想。
早期的计算机处理器多I属于CISC体系（如ntel的X86处理器），CISC处理器功耗较高，但功能经过市场长久验证，稳定性高，故常被应用于性能需求相对较低，但稳定性要求高的应用中。
目前占主要地位的是所谓RISC处理器。RISC体系的阵营非常广泛，从ARM、MIPS、PowerPC、ARC以及Tensilica等等，都是属于RISC处理器的范畴。不过这些处理器虽然同样是属于RISC体系，但是在指令集设计与处理单元的结构上都各有不同，因此彼此完全不能兼容，在特定平台上所开发的软件无法直接为另一硬件平台所用，而必须经过重新编译。
RISC处理器的指令系统有利于流水线处理器的高效执行，并有利于优化编译器的代码生成。RISC具有几个主要特征：
·定长度的指令；
·简单且格式一致的指令编码；
·大多数指令单周期执行；
·简单的寻址方式；
·硬连线控制逻辑。
在RISC体系结构中，计算机的性能对编译器的依赖程度高，同时RISC并未排斥执行复杂功能的指令。例如，在RISC系统中浮点计算是不可避免的，只有当用硬件实现这些功能比用简单指令的序列实现明显加快时，RISC处理器才包含这类指令。可见RISC并不是简单地将指令条数精简到最低限度，而是RISC只包含有益于性能增强的那些指令。RISC处理器所具备的显著优点是采用CISC体系结构无法得到的，它的主要优点是能缩短设计周期，有效地利用芯片面积，易于实现超标量结构，便于采用先进的半导体工艺等。
目前，嵌入式计算机常采用的处理器产品有Intel的X86系列，Motorala公司的PowerPC系列等。在市场占有率方面，微处理机芯片（包括32位和64位结构）占领市场份额由大到小的排列次序为：
a）Intel公司的X86体系结构产品；
b）Motorola/IBM/Apple集团的PowerPC体系结构产品；
c）MIPS公司的R体系结构产品；
d）ARM公司的ARM体系结构产品；
e）TI或AD公司的DSP系列产品；
f）Sun公司的SPARC体系结构产品；
g）HP公司的PA-RISC体系结构产品；
h）DEC公司的Alpha体系结构产品。
而目前国内处理芯片商已取得成熟应用的代表有：深圳国威的PowerPC603e和国防科大的1750A。
事实上，在机载领域应用较广的主要有X86和PowerPC两种处理器，因此对这两种处理器做教详细的介绍。
1、X86处理器
X86处理器属于CISC体系。X86处理器应用在嵌入式系统的历史悠久，以Intel为例，其Pentium3时代的处理器与芯片组，至今仍活跃在许多工控电脑产业中。X86处理器尽管普遍存在功耗过高、芯片数量庞大的缺点，不适合应用在要求精简省电的嵌入式架构中。X86系列由目前世界上最大的微电子生产商Intel公司支持生产，X86系列是目前使用最为广泛的处理器，占有了PC机市场上的大多数份额，除Intel公司外，还有其它支持X86系列产品的厂商，如AMD、CYRIX、TI等。另外，还有众多厂商支持生产X86的外围接口芯片和ChipSet。
Intel的X86系列产品有8086、86186、80286、80386、80486、
Pentium、PII、PIII等，AMD的X86系列产品有K5、K6、K7等。
X86的产品已形成了系列化指令系统都保持向下兼容，486以上的32位X86系列的CPU芯片都支持在386上开发的软件。因此当处理器升级时，应用软件不需要太大的改变。
但是该系列处理器有其致命弱点，处理器属于CISC体系，CISC体系导致芯片结构的复杂度被极大地提升，功耗较高。譬如80486工作频率在64MHz时，功耗在4.5W左右，X86系列中的PENTIUM当工作频率在166MHz时，功耗在10W左右，因此在嵌入式行业对功耗要求很苛刻的情况下，X86系列转向PC行业，PENTIUM以后的处理器很少应用在嵌入式行业，目前仅在PC台式机上占有主导地位。
2、PowerPC处理器
随着PowerPC的发展，使用PowerPC构架的处理器已经形成了庞大的家族，在通信、工控以及国防等要求高性能、高可靠性的领域得到广泛应用。
目前，主流的PowerPC处理器制造商有IBM、Freescale、AMCC和LSI等。
（1）IBM Power系列处理器
IBM目前共有3个主要的PowerPC处理系列：Power、PowerPC，Power与PowerPC之间，还有一个Star系列。
Star系列处理器，是Power PC架构的另一种技术实现，与Power系列非常类似。由于此系列的各种CPU代号都有Star或者用某一颗星的名字来命名，因此被称为Star系列。
飞思卡尔QorIQ通信平台是飞思卡尔的PowerQUICC通信处理器的下一代演进产品，包含一个或者更多个核，一共有5种不同的产品平台。按照功能和性能，分为P1、P2、P3、P4和P5，同老的PowerPC产品保持软件兼容，例如PowerQUICC平台。所有的QorIQ处理器基于e500或e5500核心。P10xx和P20xx系列基于e500v2核心，P340xx和P40xx系列基于e500mc核心，P50xx则基于e5500核心。多核、高性能、低功耗、高集成度是QorIQ的重要特点，同时许多型号在恶劣环境下有着出色的适应能力。
从产品在机载领域的应用来看，PowerPC系列产品可谓是独领风骚，在F-35、B-1、F-16和AV-8B等许多战机以及NASA（NationalAeronautics and Space Administration，美国国家航空航天局）航天飞机上都使用了PowerPC产品。国内多种机载产品中采用PowerPC系列产品。
X86系列在机载领域尤其是民机上的应用也较为广泛。例如，在RAH-66项目中，波音用133MHz的Pentium替代了i960；B777飞控系统中采用Intel486处理器作为其中一个余度的处理器；A340飞控系统中采用Intel386作为主控计算机的处理器。国内多种机载产品中采用X86系列产品，但是在Pentium处理器以后替换为PowerPC系列。
（待续）下一代计算机发展特点。
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