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ARM推出具備更高配置能力的Cortex處理器

上網時間: 2006年06月19日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:ARM  Cortex處理器 

處理器核心供應商安謀國際科技(ARM)日前推出採ARMv7架構的新款Cortex-R4處理器,除採用了Thumb-2、CoreSight等新技術外,更顯著改善了現有本地記憶體架構的性能,並提供更佳的可配置能力。ARM表示,Cortex-R4將鎖定包括硬碟機、印表機、行動無線數據機、車用電子等市場規模超過10億顆的嵌入式市場。

ARM台灣分公司總經理呂鴻祥表示,嵌入式市場需求龐大,對於晶片設計的功耗、成本、效能要求也日益嚴苛。但目前業者面臨了許多的設計挑戰有待解決。他解釋說,像是透過增加時脈頻率提高效能的方式,已遭遇瓶頸,除了功耗問題之外,此作法也會使處理器與記憶體之間的速度差異越來越大。此外,現有的Harvard本地記憶體架構也使得指令和資料緊密耦合記憶體(Tightly Coupled Memory,TCM)的選用沒有彈性;還有對隨機存取記憶體(RAM)的要求嚴格,因此必須採用面積較大、功耗較高的高速記憶體等。

圖說:Cortex處理器採ARMv7架構,除支援Thumb-2指令集外,也提供更高的記憶體配置能力

有鑑於此,ARM在Cortex核心中加入了許多新技術,以解決這些問題。呂鴻祥表示,我們特別強化了Cortex處理器的可配置能力,使其可以在合成階段,對快取記憶體、TCM、MPU(記憶體保護單元)進行彈性配置,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。

呂鴻祥指出,過去,ARM會根據許多不同的應用需求開發出各種的處理器核心,但隨著Cortex架構的就緒,ARM在策略上也有很大的改變。他指出,以這次推出的Cortex-R4為例,客戶可以在合成階段,針對不同的市場需求進行配置,舉例來說,若針對硬碟機應用,客戶可將處理器設定為不具快取和MPU,但有三個TCM埠;若針對無線應用,則可以將同樣的Cortex-R4核心設定為具8個區塊的MPU、快取記憶體,但不需要TCM埠。

他強調,這種在固定架構中提供更佳配置能力的做法,可以使客戶針對系統規格開發出較標準產品更適用的SoC方案。呂鴻祥表示,未來ARM對處理器核心的命名將全部改採Cortex,再依其鎖定市場予以細分。A系列是針對應用處理器、R系列是針對即時性需求的嵌入式應用、M系列是針對低階的微控制器市場。

此外,對於本地RAM的存取,Cortex也做了很大的改進。ARM台灣分公司應用經理姜新雨表示,以現有的ARM946E核心與Cortex-R4相比,前者只有在時脈週期的40%時間內可以存取RAM的數據,但後者允許在整個週期時間內存取。“由於將記憶體存取的時間限制放寬了,也因此客戶可以用密度較高、功耗較低的本地RAM。這帶來的效益就是更小的晶片面積與更低功耗。”

根據ARM進行的基準測試比較,在執行Thumb程式碼時,Cortex-R4可達到1.6 DMIPS的效能,比ARM946E-S的1.2 DMIPS效率高出50%。姜新雨指出,在同樣200MHz的頻率下,Cortex-R4處理器可較ARM946E-S減少180K的邏輯閘數量,並且更為省電。

作者: 勾淑婉




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