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瞄準嵌入式應用 ARM推Cortex處理器

上網時間: 2006年05月23日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:嵌入式  ARM  Cortex  Thumb-2  3G 

瞄準出貨規模超過十億顆的嵌入式處理器市場,ARM日前發表了新款Cortex-R4處理器,可支援新一代手機、硬碟機、印表機及車用設計,能協助新一代嵌入式產品能快速執行各種複雜的控制演算法與即時作業的運算。

Cortex-R4處理器可透過記憶體保護單元(Memory Protection Unit,MPU)、快取記憶體,以及緊密耦合記憶體(Tightly Coupled Memory,TCM)讓處理器能針對各種不同的嵌入式應用進行最佳化調整。且不會影響基本的ARM指令集相容性,協助應用軟體開發業者與協力廠商,能重複運用現有的軟體投資。

舉例來說,由於Thumb-2指令集運算效能的大幅提昇,使Cortex-R4處理器能取代以往用在3G基頻數據機中的兩顆處理器。此種設計能夠在延用原有程式碼的情況下,降低系統的成本與複雜度。同時其緊密耦合記憶體功能也能提供更小的規格及更高效率的整合,並帶來快速的回應時間。

而針對車用產品,Cortex-R4處理器也在各種安全應用上加入容錯功能,以及記憶體保護機制,支援最新版OSEK即時作業系統。對於針對引擎管理系統開發的系統單晶片(SoC)元件而言,這是相當重要的特色,因為這種管理系統必須在許多週邊元件中即時運作。

Cortex-R4採用90奈米製程並搭配ARM Artisan Advantage函式庫的元件,能提供超過600 Dhrystone MIPS的效能。新款處理器亦為系統開發業者節省更多成本與耗電量,採用90奈米製程的元件,底面積不到1mm2,耗電量低於0.27mW/MHz。Cortex-R4現已授權給Broadcom在內的三家客戶,並已獲得多家EDA、RTOS及工具供應商的支援。

目前ARM已針對新處理器開發出一整套支援技術,協助客戶縮短設計時間並加快產品上市時程。此套完整的系統解決方案包括開發與除錯工具,模型建構技術,以及實體層元件庫。Cortex-R4處理器支援ARM RealView DEVELOP系列軟體開發工具、RealView CREATE系列ESL工具與模組,以及CoreSight除錯與追蹤技術,協助業者迅速開發各種嵌入式系統。

ARM表示,相較於前幾代的ARM處理器,Cortex-R4處理器高效率的設計方案,使業者能以更低的時脈,達到更高的效能。經過最佳化設計的Artisan Metro記憶體則進一步降低嵌入式系統的體積與成本。

AMBADesigner設計自動化工具則為先進AMBA互連子系統提供一套設計流程,進一步降低建置成本及上市時程。此外,相容於AMBA3 AXI通訊協定的ARM PrimeCell週邊元件包括:AMBA 3 AXI Interconnect (PL301)、可設定動態記憶體控制器(PL340)、靜態記憶體控制器系列(PL350)及L2快取記憶體(L220),皆能進一步提昇處理器的效能。

Cortex-R4處理器採用ARMv7 ISA,讓它能與現有的ARM程式維持完全的回溯相容性,能支援現今建置在全球各地數十億的系統,並已針對Thumb-2指令進行最佳化設計。此項特性帶來為數眾多的利益,其中包括:更低的時脈速度所帶來的省電利益;更高的效能將各種多功能特色帶入行動電話與汽車產品的設計;更複雜的演算法支援更高效能的數位影像與內建硬碟機的系統。

運用Thumb-2指令集,加上ARM RealView開發套件,使晶片內部記憶體的容量最多得以降低30%,大幅節省系統成本。此外,其速度比在ARM946E-S處理器所使用的Thumb指令集高出40%。由於記憶體在晶片中的佔用空間愈來愈多,因此這項設計將大幅節省晶片容量,讓晶片製造商能運用這款處理器開發各種SoC元件。




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