ASIC、FPGA、SoC、SoPC、SoC FPGA、MCU区别与联系

ASIC（Application Specific Integrated Circuit）

基于标准单元设计方法的面向特定应用的专用IC。对比FPGA，其优势为时钟主频高、功耗低、体积小；劣势为开发周期长、成本高。适用于大批量生产。

FPGA（Field Programmable Gate Array）

FPGA属于一种半定制IC，通过编程配置逻辑资源（CLB、IOB、switch等），以实现不同的功能。由于其可擦写带来的配置灵活性，可用于ASIC设计的原型验证和软件开发，以及在无需批量生产且对性能要求不高的领域作为ASIC替代品。

SoC（System on Chip）：

系统级芯片。集成处理器、协处理器、存储器（RAM、ROM）、外设控制器等组件，内部通过片上总线通信。集成度高，性能强。

SoPC（System On a Programmable Chip）

FPGA实现的SoC。即将SoC的软核设计经过综合及实现后，通过写入bitstream完成配置的FPGA。此FPGA可灵活编程，但时钟主频不及ASIC实现的SoC。

SoC FPGA

硬核CPU+FPGA。例如Xilinx的Zynq UltraScale+ MPSoC系列FPGA，由硬核PS（Processing System）+PL（Programable Logic）组成。PL通常实现为处理器的外设。兼具硬核处理器高主频和可编程逻辑灵活性的优势。

MCU

微控制器，相当于保留了核心控制功能的精简SoC，常用于小型嵌入式控制系统。对比SoC，MCU通常仅集成单个处理器内核，不包含协处理器，外设更少、内存更小（KB单位），不包含操作系统。不同于SoC的高性能，MCU以低功耗、低成本为设计目标。