還有其他影響速度的因素。

• 內存：實際性能通常受內存延遲的限制。英特爾CPU具有大容量的緩存來彌補這一點。微控制器通常不這樣做。閃存比DRAM慢得多。

• 功耗：在嵌入式應用程序中，這通常是一件大事。 實際的200 MHz英特爾CPU消耗的功率超過10瓦（通常更多），並且需要大的散熱器和風扇。這需要佔用空間和金錢，甚至還沒有計算隨之而來的外部邏輯和內存。 20 MHz AVR大約需要0.2瓦，其中包括您需要的一切。這也與過程有關-更快的晶體管傾向於洩漏。

• 工作條件：正如Dmitry在評論中指出的那樣，許多微控制器可以在很寬的電壓下工作，並且溫度範圍。我上面提到的ATMega可以在-40C至85C的溫度下工作，並且可以在-65C至150C的任何溫度下存儲。 （其他MCU的最高工作溫度為125C甚至155C。）VCC電壓可以為2.7V至5.5V（對於峰值性能為5V +/- 10％）。 Core i7數據表很難讀取，因為它們在製造過程中會修整允許的VCC，但電壓和溫度容限肯定會更窄-約3％的電壓容限和105C的最高結溫。 （最低5C，但當您拉升> 100 A時，最低溫度並不是真正的問題。）

• 門數：越簡單，並不總是越快。如果是這樣的話，英特爾將不需要任何CPU架構師！不只是流水線；您還需要高性能FPU之類的東西。那抬高了價格。出於這個原因，許多低端MCU僅具有整數CPU。

• 芯片面積預算：微控制器必須將很多功能集成到一個芯片中，通常包括所有功能。應用程序使用的內存大小。 （SRAM和可靠的NOR閃存非常大。）PC CPU與片外存儲器和外圍設備通信。

• 工藝：那些5V AVR採用古老的低成本工藝製造。記住，它們是從頭設計的，價格便宜。英特爾使用金錢可以買到的最好的技術來高利潤地銷售消費產品。英特爾還銷售純CMOS。MCU流程需要生產片上閃存，這比較困難。

上述許多因素都與之相關。

您可以購買200當今的MHz微控制器（這是一個示例）。當然，它們的價格是 20 MHz ATMegas...

的十倍。簡短的版本是速度比簡單更複雜，並且便宜的產品針對便宜進行了優化，而不是速度。

速度較慢的一個主要的技術原因是廉價/小型MCU僅使用片上閃存來存儲程序（即它們不從RAM執行）。

小型MCU通常不緩存程序存儲器，因此，它們總是在每個週期執行之前都需要從閃存中讀取一條指令。這樣可以提供確定性的性能和＃cycles / operation，價格便宜/簡單，並且避免了類似PC的問題，在這些問題中，代碼和數據混合在一起，從而由於緩衝區溢出等而產生了一系列新的威脅。從閃存讀取（50-100ns數量級）比從SRAM或DRAM讀取（10ns或以下數量級）要慢得多，並且必須在每個週期中產生延遲，從而限制了器件的時鐘速度。/ p>

當您擁有一級方程式賽車時，為什麼人們騎自行車或小型摩托車？當然，以每小時300公里的速度行駛並立即到達任何地方肯定更好嗎？

簡單地說，沒有必要比現在快。我的意思是，肯定會有一點點，並且更快的微控制器確實可以啟用某些功能，但是如果您每天要連續使用1個小時的自動售貨機又要做什麼呢？

另一方面，它們還具有其他重要功能，例如低功耗，更易於編程等等。基本上，它們不是處理器，而是做不同的事情。

有許多運行在數百兆赫或更高頻率的ARM控制器。誰需要500 MHz的PIC並願意為每件零件支付足夠的價格以證明一百萬美元的掩模能夠接近最先進的工藝？

流行的 ATmega328是據報導，它採用的是350nm技術，比最新生產的Intel CPU（ Skylake為14nm）落後很多。

即使是便宜的8位控制器也正在慢慢普及。加快速度，您可以獲得32和64 MHz PIC控制器（例如PIC18F14K22），它們仍在5V電壓下工作（後者是系統總成本中的一個考慮因素）。

一個考慮因素是這些控制器具有針對較小的存儲空間和較慢的時鐘速度進行了優化的體系結構。一旦開始進入高時鐘速度，就必須使用預分頻器等對這些東西進行調整。

有人試圖追溯到1990年代後期，生產出速度非常快的類似PIC的控制器，其思想是固件如果微控制器足夠快，則可以替代外圍設備。例如，您可以對UART進行位衝擊。我不認為它們在商業上取得瞭如此的成功-Scenix-> Ubicom-> Qualcomm（遊戲結束）。

想像一個人想生產汽車。一種方法是依次在工廠中使用大量設備，一次製造一輛汽車。可以使用少量的中度複雜的設備來完成此方法，可以使用許多這樣的設備執行一個以上的步驟。另一方面，工廠中的許多設備大部分時間仍處於閒置狀態。

另一種方法是建立一條裝配線，這樣一來，首先處理第一台設備的設備生產步驟已經完成了對第一輛車的操作，然後可以繼續在下一輛車上開始相應的操作。試圖在製造過程的多個階段重用一台設備會很複雜，因此在大多數情況下，最好使用更多經過優化以執行一項非常特定任務的設備（例如，如果需要鑽50 10種不同尺寸的孔，那麼最小的設備設置將包括一個10位鑽頭和一個快速更換機構，但是裝配線可以有50個鑽頭，每個鑽頭帶有一個永久安裝的鑽頭，而無需快速更換）

對於DSP或GPU之類的東西，由於要執行的工作性質非常一致，因此可以相對便宜地實現非常高的速度。不幸的是，許多CPU需要能夠處理複雜度不同的任意指令錯誤。高效地執行此操作是可能的，但它需要非常複雜的調度邏輯。在許多現代CPU中，“完成工作”所需的邏輯並不是過於復雜或昂貴，但是協調其他所有事物所必需的邏輯卻是。