MCU指的是微控制器,集合了FLASH、RAM和一些外围器件。MCU一般使用片内FLASH来存储和执行程序代码.
MPU指的是微处理器,FLASH和RAM则需要设计者自行搭建，当然MCU也可以外扩。
MPU的电路设计相对MCU较为复杂。MPU将代码存储在外部FLASH中，上电后将代码搬运至RAM中运行。
MCU的启动速度更快,MCU虽然也可以将代码运行在RAM中，但是内部RAM容量小，使用外部扩展RAM的话速度相对内部也较慢。
MCU不具备内存管理单元（MMU），不能运行Linux这种操作系统，只能运行小型操作系统，因此无法运行多进程程序。小型操作系统的RTOS多任务类似于多线程。
MCU相对MPU具有更强的实时性。
MCU相对MPU具有更低的功耗。虽然MPU也有低功耗模式，但不会像MCU那么低。
MPU的主频相对较高，外接的内存也一般是DDR3,DDR4这种速度比较快的，适用于运算比较复杂的。
至于如何选择，是使用MCU还是MPU需要从性能要求，体积重量要求、预算成本等多方面综合考虑。一般地，MCU偏向于低成本低功耗，MPU趋向于高性能。目前的MCU和MPU的界限在逐渐模糊，MCU的主频也在不断提高，外设不断增加。在远程控制，消费电子或对实时要求高的场合使用MCU的多一些。
在有大量计算，高速互联，或是图形交互要求高的地方使用MPU多一些。
根据要求也可以使用MCU和MPU配合，现在好多芯片是同时具有MCU和MPU的多核，更方便设计者使用。
MCU和MPU的区别及选择
MPU的全称叫Micro Processor Unit，MCU的全称是Mirco Controller Unit。首先这两个词都有一个Micro开头，其实这就表明了这是计算/控制单元小型化后出现的技术。事实上，这是由于集成电路进步带来的计算机系统集成程度提高的结果。使得原来有多片分立的元件组成的计算机系统向高度集成化发展，多个芯片/元件的功能在向一颗芯片集中。这是一个大的技术演进的背景。
但在技术演进过程中，出现了两种不同的需求。这两种需求就是“以软制硬”和“以硬助软”两种模式。这在我的专栏里有一个系列，有兴趣的朋友可以去扩展阅读一下。
所谓以软制硬，就是通过运行一段软件/程序来控制硬件，也就是所谓的程控。在这种使用模式中，计算机系统不承担主要的工作负载，而主要是起辅助/协调/控制作用。具体的可以参考：
其实我是老莫：以软制硬，以硬助软：在芯片中嵌入处理器的两种形式。（连载二）27 赞同 · 0 评论文章
因此这种情况下集成的化的计算机系统就不太需要强大的计算/处理能力。所以对应的形态应该是运行频率低、运算能力一般，但是需要集成化程度高（使用方便）、价格低廉（辅助系统不应增加太多成本）等因素。
由于主要完成“控制”相关的任务，所以被称为Controller。也就是根据外界的信号（刺激），产生一些响应，做一点简单的人机界面。对于这种需求，通过不需要芯片主频太高。早期8051系列主频不过10几MHz，还是12个周期执行一条指令。经过多年的“魔改”也最终达到了100MHz。其次就是处理能力不用太强，8位的MCU长期是微控制器的主流。后来16位的MCU逐步开始占领市场。而随着ARM的32位MCU的出现，采用ARM的M系列的MCU也开始逐步扩大市场。以ST、NXP公司的产品为主要代表。但是这些ARM系列MCU的主频一般也是在几十MHz到100多MHz的量级。其次由于执行的“控制相关”任务，通常不需要支持复杂的图形界面和处理能力。
在MCU上完成的任务大多数是一些简单的刺激-响应式的任务，而且任务类型单一，任务执行过程简单。在这种情况下一般不需要MCU去执行功能复杂、运算量大的程序，而通常不需要运行大型操作系统来支持复杂的多任务管理。这就造成了MCU一般对于存储器的容量要求比较低。
而Processor，顾名思义是处理器。处理器就是能够执行“处理”功能的器件。其实具备Processor这个单词的器件不少。比如CPU就被称为“中央处理器”，那既然有“中央”就应该有“外围”。GPU在经典的桌面计算机中就是一个典型的“外围”处理器，主要负责图形图像处理，由于图形图像显示。当然，今天由于AI的崛起，GPU变身成为了人工智能的训练神器。
带“P”的还有DSP，数字信号处理器，一种专门为了数字信号处理而生的“领域专用处理器”。所以这些带P的处理器，都是要具备“处理”能力的。“处理”什么？自然是处理数据/信息了。也就是说处理器本身都需要较为强大的数据处理/计算能力。
以GPU为例，正是由于它强大的并行浮点运算能力才能支持高速的图像处理，使音视频播放、多媒体技术成为可能。同样由于这样的处理能力使之在AI时代来临之时发挥巨大作用。
以上对于处理器说了这么多，核心意思就是一个。处理器一定要处理/运算能力强，能够执行比较复杂的任务。而微处理器，其实就是微型化/集成化了的处理器。准确的说是微型化/集成化的“中央处理器”。这就是把传统的CPU之外集成了原属于“芯片组”的各类接口和部分“外设”而形成的。
MPU从一开始就定位了具有相当的处理和运算能力，一般需要运行较大型的操作系统来实现复杂的任务处理。因此这就决定了MPU应该具备比较高的主频，和较为强大的运算能力。MPU很早就演进到了32位处理器，现在更是开始大力普及64位。现在MPU领导具有绝对影响力的Arm公司一开始就定位要做32位。同时MPU也一直追求实现较高的主频。早期经典的Arm9系列MPU频率就在200MHz-400MHz。现在手机上使用的高端MPU更是到达了3GHz，和主流的桌面处理器是一个级别了。和通用的桌面处理器一样，MPU现在也普遍“多核化”。
为了支撑MPU强大的算力，使得“物尽其用”。必然要求在MPU上运行比较复杂的、运算量大的程序和任务，通常需要有大容量的存储器来配合支撑。而大容量的存储器难以被集成到以逻辑功能为主的MPU内部，因此MPU现在要运行起来通常需要“外挂”大容量的存储器。主要是大容量的DDR存储器和FLASH。在手机领域前者被称为“运存”而后者被称为“内存”。为了支撑运行复杂操作系统和大型程序，往往还需要MPU中集成高性能的存储控制器、存储管理单元（MMU）等一整套复杂的存储机制和硬件。
所以从形态上看，MPU由于需要运行对处理能力要求复杂大程序，一般都需要外挂存储器才能运行起来。而MCU往往只是执行刺激-响应式的过程控制和辅助，功能比较单一，仅仅需要使用片上集成的小存储器即可。这是区别MPU和MCU的重要表象，但不是核心原因。
总结一下，MPU和MCU的区别本质上是因为应用定位不同，为了满足不同的应用场景而按不同方式优化出来的两类器件。
但需要指出的是，随着技术的不断演进。以上的产品形态也会发生一系列的变化和衍生。现在NXP已经开始推出主频在1GHz，带强大运算能力的MCU。而随着3D封装、Chiplet技术的进步，把大容量存储器以先进封装的方式实现“单片集成”也正在实现。所以这种技术名词最终还是应该从他们出现的原因去理解，而不应该简单的从一些形态、架构去解释。更不应该机械的搞一些没有什么意义的“定义”，还让学生在考试的时候去回答。
最后，Arm公司所提出A、R、M三个系列的处理器分类是更加科学、更加符合不同应用场景的分类。对于学习处理器相关知识的同学应该从这方向去理解更为合适。对于A、R、M的解释我们下次有机会再谈。
Cortex-A 系列 - 开放式操作系统的高性能处理器
Cortex-A 应用程序处理器（Application Processors）在高级工艺节点中可实现高达 2GHz+ 标准频率的卓越性能，从而可支持下一代的移动 Internet 设备。这些处理器具有单核和多核种类，最多提供四个具有可选 NEON 多媒体处理模块和高级浮点执行单元的处理单元。
应用包括智能手机、智能本和上网本、电子阅读器、数字电视、家用网络、家用网关和其他各种产品。
Cortex-R 系列 - 面向实时应用的卓越性能
Cortex-R 系列处理器的开发则面向深层嵌入式实时应用（Embedded Real-time Applications Processors），对低功耗、良好的中断行为、卓越性能以及与现有平台的高兼容性这些需求进行了平衡考虑。
应用领域有汽车制动系统、动力传输解决方案、大容量存储控制器、联网和打印机等。
Cortex-M 系列 - 面向具有确定性的微控制器应用的成本敏感型解决方案
Cortex-M 系列处理器（Embedded Microcontroller Processors）主要是针对微控制器领域开发的，在该领域中，既需进行快速且具有高确定性的中断管理，又需将门数和可能功耗控制在最低。
应用领域有微控制器、混合信号设备、智能传感器、汽车电子和气囊等。
MPU和MCU的区别 - 知乎
