ARM Cortex A8构架比ARM11强多少

ARM Cortex A8构架比ARM11强多少
ARM Cortex A8构架比ARM11强多少

ARM Cortex A8并不能说是电脑意义上的核心数, 而是指里面充当主角的ARM

Cortex-A8、IVA2+、POWERVR SGX Graphics Core、Image Signal Processor(ISP)四个处理核心, 各自都发挥着很大作用, 比如说IVA2+图像、视频、音频加速器、SGX 图形内核、集成的图像信号处理器Image Signal Processor(ISP)的分工协作,在65纳米工艺下,其功耗低于300毫瓦,而性能却高达2000MIPS。ARM Cortex-A8处理器是一款适用于复杂操作系统及用户应用的应用处理器在不到ARM11一半功耗的情况下可提供比基于ARM11处理器最多达到三倍的性能增益。

ARM Cortex A8是针对高端市场, 而ARM11针对的是中低端市场完全没有可比性。

MSM7200? 是一个芯片组啊

采用双核构架,有一个400MHz的Arm11核心负责程序部分,一个频率为274MHz的Arm9核心负责通讯,拥有高速的网络接口,可以支持GPRS、EDGE、WCDMA、HSDPA、HSUPA 等数据连接,另外MSM7200还可以提供Java硬件加速、拥有独立的音频处理模块、内建Q3Dimension 3D渲染引擎,支持OpenGL ES 3D图形加速,拥有每秒4百万多边形计算、133万像素填充能力。从硬件上支持H.263以及H.264的视频解码。在摄像头方面最大可以支持并且还内建GPS模块。可以说MSM是一块高度集成的处理器。

OMAP3430

第一款采用TI 的OMAP? 3 架构的器件, 就是基于传说中的ARM Cortex A8构架,比ARM11 的处理器多至三倍的性能增益,采用65nm CMOS 工艺设计的应用处理器,OMAP3430 在降低内核电压并增加了降低功耗的特性的同时比以前的OMAP 处理器系

列具有更高的工作频率。

总得来说OMAP3430跟MSM7200是比不了的, 强悍ARM Cortex A8构架 ,完秒

MSM7200 。

提问人的追问 2010-05-21 13:02

这么说来OMAP3430只能和高通Snapdragon之类的U比了 ? 和Snapdragon 比起来呢 ?

回答人的补充 2010-05-22 17:14

其实这个问题很多人在关注, 但又不好说如果要公布一些详细的规格,测试细节估计很多人没有专业的基础知识来理解而且涉及到相关技术管制。

都是ARMV7指令集的OMAP3430和snapdragon(8250&8650),区别在于OMAP3430跑在600MHz下的功耗大于QSD也就是snapdragon跑在1Ghz时的功耗。而在1Ghz下实测的性能是2100DMIPS,而ARM宣称其Cortex-A8的在1GHz下的性能是2000DMIPS。由于OMAP3430最高只跑到600MHz,所以它们的运算速度不在一个水平上。

在评估过Cortex-A8的综合性能以及耗电/MHz后决定自己设计名字叫Scorpion架构的CPU。Cortex-A8在65nm制程的工艺上可以最高跑到1.1GHz,但由于其耗电量过大,基本上没有办法用在手机上,所以TI的Omap 3430并没有跑到1Ghz,而高通耗费巨资不用ARM的Cortex-A8,其设计目标就是保持高效的同时减少耗电。

Graphics方面Opengl的性能应该差不多,TI使用的是IT的POWERVR内核,高通在收购了ATI的移动部门后优化了其图形核心,宣称能够达到133M Pixel/秒,在多媒体方面QSD支持720P的编解码,而OMAP3430支持D1的编解码,TI基于45nm制程的OMAP3640也只是支持720P的编解码,而高通基于45nm制程的QSD支持1080P的编

解码。所以OMAP3430和QSD也不是同一个水平的竞争对手,论图形处理能力最强的还属iphone的SGX 535了。

耗电,除了内核的耗电还有外设的耗电,由于TI的3430只是一个应用处理器(AP),其关于Connectivity方面的应用都需要外接别的芯片来完成,比如BT,GPS,WIFI,外接芯片一般比较耗电,而QSD的Baseband包括BT,GPS,WIFI都已经包含在片内了,所以耗电会少一点。

65nm制程的Snapdragon8250、8650和OMAP3430不是同一个水平线上的,和OMAP3640水平相当。而45nm制程的snapdragon8672跑在1.5GHz目前还没有看见对手。

关于手机cpu主频(转帖)

曾几何时,大家选择手机的时候开始越来越关注处理器的主频起来,300MHz、400MHz还是600MHz?大有以主频来定性能来定价格的趋势。诚然,智能手机的性能是由所采用的处理器性能决定的,但其实用过多款智能手机的用户可能会有一个感觉,智能手机的CPU主频越标越高,但真正用起来却不觉得机器的速度有什么实质性的进步,连个大尺寸视频也仍然是放不动;同时,手机的电池却是明显的越来越不耐用了,买个手机只敢待机,根本不敢放开玩。这只是一个简单的直观体验,其实背后有很多复杂的架构设计因素影响。笔者从事处理器设计多年,希望籍此文从处理器架构的角度来帮大家分析一下什么真正代表着智能手机处理器的未来,希望对大家选购智能手机的时候有用。

实际上,现在的一台智能手机,从硬件的角度看与一台PC是非常接近的,但由于其特别的体积和续航能力的要求,其设计难度是远远复杂于PC的,不过手机的硬件系统却正经历着与PC硬件系统非常类似的发展路径。PC系统发展的最初十几年时间里,几乎纯粹是靠CPU主频和工艺的提升来带动,那个阶段CPU主频是衡量系统性能的唯一标准,CPU供应商也把所有注意力都集中在如何提升处理器的主频上。这个观点驱

使着PCCPU产业逐渐走入了工艺极限的死胡同,直到AMD推出全新的X86处理器架构才开始发生变化,AMD用先进的处理器架构告诉了大家频率不是性能的唯一衡量指标,到几年后的今天,我们已经不再主要拿主频来衡量性能,而是更关注处理器的架构先进性、磁盘文件系统的性能、图形系统的性能、甚至功耗等多种因素。现在的PCCPU的性能不可谓不高,有一个形象的比喻是历时数年数千人参与的阿波罗登月计划的全部计算工作量可以拿现在的一台PC轻松搞定,由此可见当今的处理器性能之强,但是一个明显的事实是:任何一个时期处理器都无法独自承担系统应用的全部性能需求,所以显卡行业能够长期繁荣而且越来越成为系统性能的关键。其实现在的手机系统也一样,对于一台智能手机来说处理器达到400MHz以上再增加主频对系统日常操作的差别影响会非常小,但高强度的多媒体和图形计算对处理能力的要求是远远无法靠多提升200-300MHz处理器主频所能够解决的,当今世界上的最佳技术解决方案是带专用硬件加速核的SOC架构。请参看几家主流高性能智能手机处理器架构对比。

处理器平台海思M公司S公司CPU核视频播放H.264D1@30fps相当于ARMCPU主频1077MHz的计算能力最大处理能力H.264CIF@30fps(高于此规格使得视频严重丢帧)最大处理能力H.264QVGA@15fps(高于此规格使得视频严重丢帧)图形系统显示硬件加速相当于ARMCPU主频890MHz的计算能力无硬件加速则无法支持无硬件加速则无法支持音频系统三通道重采样+混音相当于ARMCPU主频160MHz的计算能力软件支持软件支持累计等效ARMCPU主频我们可以看到,尽管处理器主频不是最高,海思的K3Hi3611处理器由于具备了全硬件的视频Codec、图形加速

和硬件ASP等处理器核的存在,类似于PC的多核设计理念,K3处理器实际计算能力是其它平台4-6倍。应该说K3已经不再是一个CPU,而是一个CPU、显卡、声卡俱全的单芯片微型PC(PConaChip)。

除以上几部分,文件系统也要特别提出,因为在高主频处理器系统中文件系统性能往往成为系统性能表现的瓶颈,我们先看一下下面的一组数据:

海思Q公司S公司主频(FileSystemIndex)从这组数据可以看出,各家的方案文件系统的表现有巨大差距,海思K3处理器的文件系统性能大大优于其它方案。究其原因,海思K3在文件系统上,针对特殊的文件操作,通过系统内存cache,加快访问进行速度,优化访问。同时芯片提供了快速的Nandflash控制器,支持流水纠错,访问简洁快速,对Nandflash访存处理优化到极致。此外K3快速的主存系统对文件系统的优化也有很大的帮助。这样的硬件和方案设计,类似于PC硬盘控制器的设计理念,其达成的性能与简单的软件+Nand接口方案当然就不可同日而语。

由此,我们可以看出单纯依靠CPU核心主频的设计思想已经落伍,一个现代的高性能处理系统必然是硬件多核架构,在多个子系统上表现均衡才能在实际使用中有优良的性能表现。

海思的K3Hi3611SOC处理器的设计如同一个微缩PC,有独立的符合微软DD/DS标准的显卡、声卡、视频加速器、磁盘控制器,完全是一个单片的PC架

构,K3是当今业界唯一用硬件实现了这些部件的方案;比较而言,其它一些单纯依靠CPU软件强行计算的系统,就好像一个安装了高性能CPU的机器搭配上了原始的VESA显卡+ISA接口原始硬盘一样,系统的综合性能表现不会好。因此,多核时代的到来,我们看智能手机处理器的性能不能再简单的看标称主频,而必须懂得一个先进的并行处理多核架构设计才是王道。

另一个有趣的话题是关于ARM9和ARM11内核的,通常的理解总是数字新的东西代表高性能,可是在这个话题上却不尽然。仍然和PCCPU类似,了解IntelCPU发展的人应该都知道,Intel在相当长的一段时间里没有对处理器架构做实质性的变化,所做的唯一工作就是想方设法把主频提上去,直截了当的说就如Pentium4就是把处理器流水线由14级增加到21级,这样做几乎只有一个好处就是使频率可以继续往上提升,而ARM11相对于ARM9来讲也是很类似的,把流水线从5级提升到8级。长流水线非常大的一个问题是在程序的分支预测错误的情况下,流水停顿造成的性能损失非常严重。而我们日常使用的应用、游戏等等均属于商业应用结构,其转移的taken和untaken比例统计结果是一半一半,即几乎无法用转移预测等技术去抵消长流水带来的性能损失。这就是为什么高主频的Pentium4在大多数商业应用场景下比较更低一些主频的PentiumM,性能反而更差的真实原因。ARM11实际上面临与Pentium4一样的尴尬。下表是ARM9与ARM11在典型AAC解码应用下的性能评估:

测试程序类型ARM926EJ-S系统ARM1176JZF-S系统典型AAC音频解码算法(数值越低性能越好)64864538个周期64986462个周期

可以看到其实对于应用程序来说,ARM9的效率比ARM11高,简单的推理如果ARM9可以提升到和ARM11接近的频率的情况下,ARM11是没有存在价值的。那么问题提出来了,缺省的ARM9最高频率不过300MHz,真的有人可以把ARM9提升到那么高的频率吗?答案是肯定的,尽管确实很难,但真正有实力的厂商可以做到,比如华为海思这样的大公司,早已规模量产400MHz以上的ARM9处理器,海思的K3Hi3611更有甚者,把ARM9的能力发挥到了全球极致,采用全定制的私有化设计,在量产460MHz版本后,更推出了533MHz的版本。海思不选择ARM11而选择开发超高频ARM9是基于对自身能力的雄厚信心以及致力于向用户提供最佳性能功耗组合产品的一贯理念的选择。海思后续产品将会跳过ARM11直接采用真正全新先进架构的ARMCortex内核。

综上,我们可以得出高性能不会简单的来自于高主频,而高主频却意味着高功耗的结论。我们需要更多地关注架构设计的先进性,多核设计才是高性能低功耗的保障。希望以上内容能够帮助手机消费者能够明白手机处理器规格参数的真正含义,在选购手机的时候挑选到真正高性能的产品。

关于几款手机CPU的讨论

大家都知道NOKIA最近新出的手机都是N76,5700,6120C等是越来越便宜,最便宜的6210的水货价格甚至低于了1.8K,而且配置上感觉越来越高。为什么呢?

先来看看6120C,CPU主频提升到了可怕的369MHz ,而且采用了1670 万色的QVGA 屏幕,搭载了最新的FP1,水货售价仅仅1.8K左右,相比之前火爆的N73简直太值了,N73 CPU:220MHz,屏幕才26万色,但是价钱仍然高于6120C,他的成本不是在摄像头上。最主要的原因是6120采用的是Freescale ARM11 MX30 CPU,其成本远远低于了N73 的OMAP1710, 这样来形容吧,Freescale ARM11 MX30 就相当于塞扬2,而OMAP就相当于奔腾1,大家都知道塞扬是“高频低能”的CPU,结果经过评测,果然如此。

我自己用的是N93,前段时间给老婆买了个5700,说明一下,5700也是采用的Freescale

ARM11 MX30的CPU,刚拿到手的手操作5700的确速度上优于我的N93,但是当我播放音乐,播放电影的时候对比,发现5700的响应速度低于N93很多,这是为什么呢,引起了我的兴趣,我用SPMark对这两部机器进行评测打分,结果是N93得分:9100分左右,而5700得分仅仅1100多分,远远低于N93,不难想象,缩水的Freescale ARM11去掉了很多功能,例如对3D的加速,对视频及音频的编码能力,所以当使用Freescale ARM11 进行3D游戏或者多媒体的时候会很吃力,他对这些都是进行软解压,需要占用极大部分的CPU资源,如果用Freescale ARM11 来进行视频编码的话,那简直就是蜗牛,所以使用Freescale ARM11 的机器只适用于入门级的玩家进行一些普通的应用。

我自己用的是N93,前段时间给老婆买了个5700,说明一下,5700也是采用的Freescale ARM11 MX30的CPU,刚拿到手的手操作5700的确速度上优于我的N93,但是当我播放音乐,播放电影的时候对比,发现5700的响应速度低于N93很多,这是为什么呢,引起了我的兴趣,我用SPMark对这两部机器进行评测打分,结果是N93得分:9100分左右,而5700得分仅仅1100多分,远远低于N93,不难想象,缩水的Freescale ARM11去掉了很多功能,例如对3D的加速,对视频及音频的编码能力,所以当使用Freescale ARM11 进行3D游戏或者多媒体的时候会很吃力,他对这些都是进行软解压,需要占用极大部分的CPU资源,如果用Freescale ARM11 来进行视频编码的话,那简直就是蜗牛,所以使用Freescale ARM11 的机器只适用于入门级的玩家进行一些普通的应用。

我自己用的是N93,前段时间给老婆买了个5700,说明一下,5700也是采用的Freescale ARM11 MX30的CPU,刚拿到手的手操作5700的确速度上优于我的N93,但是当我播放音乐,播放电影的时候对比,发现5700的响应速度低于N93很多,这是为什么呢,引起了我的兴趣,我用SPMark对这两部机器进行评测打分,结果是N93得分:9100分左右,而5700得分仅仅1100多分,远远低于N93,不难想象,缩水的Freescale ARM11去掉了很多功能,例如对3D的加速,对视频及音频的编码能力,所以当使用Freescale ARM11 进行3D游戏或者多媒体的时候会很吃力,他对这些都是进行软解压,需要占用极大部分的CPU资源,如果用Freescale ARM11 来进行视频编码的话,那简直就是蜗牛,所以使用Freescale ARM11 的机器只适用于入门级的玩家进行一些普通的应用。

排除专业的应用,例如用专业的多媒体软件进行影音播放和进行大型的3D游戏,Freescale ARM11 的确是一款不错的CPU。在2D应用上确实速度有很大的提升。缩水版的Freescale ARM11 的成本自然也就控制的非常的低,所以理所当然受到了NOKIA的青睐,在以后的NOKIA智能机中,Freescale将会成为中底端市场的主角。NOKIA又可以打着“性能超越价格” 的口号来赚我们的钱了,呵呵。

对于手机开发商来说,把产品控制在更低的成本上得到更高的效率及效果谋取更大的利益,这是必须的,也是必然的;这就意味着NOKIA开始从使用OMAP处理器转向使用Freescale 处理器了.处理器变了,自然功能也会得到改变,是提升呢还是缩水呢?这就要看以后Freescale的表现了.不过现在看来,Freescale的表现并没有传说中的那么好.顿时有点失落感~~

最后来看看为什么N93、N93I、N95会那么贵,而N73的价格都比个方面很强的6210C 贵那么多。

这些机器都是采用的TI OMAP 的CPU,特别是N93/N93I/N95 这三款机,可以说NOKIA的确下了血本,所以当时才是天价。

这三款机的强项除了广告上说的那些一般用户容易理解的照相、摄像、GPS功能以外,其实最强的是内在。因为如果广告上说CPU的话,估计没有多少人听的懂。这里我把他们的“内在广告”与大家分享。

这三款机的内在的确强悍,绝对顶级,看看他们的CPU你就知道了。

他们均采用了的是德洲仪器当时最强的移动CPU:OMAP2 系列(OMAP2420)

TI OMAP2420 分析:

主频:330MHz

集成3D加速、JAVA加速、OpenGL 1.1(无敌~~,这在电脑上专业的显卡才用的)、支持400万以上像素的摄像头、可管理N多I/O接口,例如高速蓝牙及高速红外、WIFI、USB、TV-OUT、无线卫星信号接收(GPS、卫星电视)等等。可管理VGA或更高分辨率1600万色屏幕、支持VGA(640*480)并以每秒30贞的速度进行有声摄像、支持AAC及部分音频和视频的硬件解码。

这个CPU虽然非常的震撼,但是成本也自然很高,所以采用了这种CPU的机器才那么的贵;真是应了那句话,“东西不是白贵的”,我平时用N93和同事的N76、5700、6210等对比,在多媒体及游戏性能上远远超越他们,呵呵。

看看N73,CPU:TI OMAP1710,主频:220MHz,同样支持以上说到的大部分参数,只不过没有那么强大。毕竟是前辈了。但是OMAP1710却远远的超越了Dopod 现在新出的什么S1 等机,S1使用的是TI OMAP850 ,在现在来看,就连N70都是OMAP1710,而DOpod 还在那死绑着OMAP850不舍得换,哎,Dns的悲哀。

科技以人为本,一个智能手机玩家的期待还是等待?

传说中的TI OMAP3 系列:

OMAP3420在2420的基础上提升了支持1200万像素以上专业级摄像头,提升支持DVD 及更高级别的740*480/30FPS 有声视频率采集,提升了对3D的优化支持.提升支持

XGA(800*600)更高色深位数的屏幕支持.还有其他的提升不是很详细.

我专门跑高通网站看了看

https://www.360docs.net/doc/1d3954545.html,/news/qualcomm_introduces_45_nm_solutions

QSC7230 支持HSPA+,也即WCDMA;

QSC7360 支持HSPA+,也即WCDMA以及CDMA2000

QSC7380 支持CDMA2000

单芯片解决方案基于ARM11架构;主频600MHz 但没提视频音频内存控制器I/O结构的细节估计要看PDF DA TA才知道大概;

你的问题我结合我的一些看法尝试解释下:

确实很奇怪高通的这个QSC7系列芯片似乎只有诺记采用很少看到其他手机采用

我想原因在于:诺基亚在低端上(不单价格低端) 结合S60系统采用此U 对照的中国的那些山寨厂商是MTK解决方案竞争市场;

而近年风生水起的苹果HTC LG 三星系列独辟蹊径,直接上ARM9/11架构的中高端U 比如三星S3C6410 高通MSM7201 高通QSD8x50 德州仪器OMAP3430/3530 三星S5PC100,OP 为android1.5+ WM6.5 苹果是自己的IO3/4 或许是摄于诺记的庞大市场称霸能力这些厂商直接放弃了这些中低端U 高端市场利用消费者对音视频的旺盛需求(这个还有拜于web2.0网络的鹊起3G网络的铺开)和诺记进行竞争;)

诺记死于过于执着对S60的迷信和对"性价比U"的选择上??

再来回答耗电量问题看过我最上面的文字你应该明白(其实我也不明白) 现在的MID/智能手机U就类似PC的CPU 但又有些不一样.SOC(system on chip)芯片上系统集成了CPU 音视频网络3D加速等辅助芯片架构不能单看U的频率问题.或许QSC7XXX打个比方类似当年的intel 奔四高频低能;在辅助芯片上QSC是很弱的,所以它的低功耗就出来了.我用过的智能机有里程碑和G7 "cpu"发烫是常理或许太强大了辅助芯片太多的缘故吧热量和耗电量随之而来

至于MSM系列,这个很好理解.你想象成这个就是早年咱们的山寨大军使用的MTK方案就成了.低端组价格便宜量又足,整体解决方案配合免费安卓,自然采用者多多;而中高端产品线也异常丰富.见此文: https://www.360docs.net/doc/1d3954545.html,/143/1433136.html

注意到QSC7XXX是07年的芯片,或许在诺记E系列上是最常见之后也不会有了.

回这个帖子看了很多外文网站

2个体会:

1 咱们的网络信息都是文抄公基本都是翻译官网页面连PDF都不看就直接翻了

2 智能手机CPU的水很深啊.如果以频率标识作为高低那么又犯无商不奸的着了....

见笑了半小时打完字我也不检查了权当玩笑哈哈

ARM_Cortex各系列处理器分类比较

Cortex-M系列 M0: Cortex-M0是目前最小的ARM处理器,该处理器的芯片面积非常小,能耗极低,且编程所需的代码占用量很少,这就使得开发人员可以直接跳过16位系统,以接近8 位系统的成本开销获取32 位系统的性能。Cortex-M0 处理器超低的门数开销,使得它可以用在仿真和数模混合设备中。 M0+: 以Cortex-M0 处理器为基础,保留了全部指令集和数据兼容性,同时进一步降低了能耗,提高了性能。2级流水线,性能效率可达1.08 DMIPS/MHz。 M1: 第一个专为FPGA 中的实现设计的ARM 处理器。Cortex-M1 处理器面向所有主要FPGA 设备并包括对领先的FPGA 综合工具的支持,允许设计者为每个项目选择最佳实现。 M3: 适用于具有较高确定性的实时应用,它经过专门开发,可使合作伙伴针对广泛的设备(包括微控制器、汽车车身系统、工业控制系统以及无线网络和传感器)开发高性能低成本平台。此处理器具有出色的计算性能以及对事件的优异系统响应能力,同时可应实际中对低动态和静态功率需求的挑战。 M4: 由ARM 专门开发的最新嵌入式处理器,用以满足需要有效且易于使用的控制和信号处理功能混合的数字信号控制市场。 M7: 在ARM Cortex-M 处理器系列中,Cortex-M7 的性能最为出色。它拥有六级超标量流水线、灵活的系统和内存接口(包括AXI 和AHB)、缓存(Cache)以及高度耦合内存(TCM),为MCU 提供出色的整数、浮点和DSP 性能。 互联:64位AMBA4 AXI, AHB外设端口(64MB 到512MB) 指令缓存:0 到64kB,双路组相联,带有可选ECC 数据缓存:0 到64kB,四路组相联,带有可选ECC 指令TCM:0 到16MB,带有可选ECC 数据TCM:0 到16MB,带有可选ECC

浅谈ARM Cortex系列处理器之区别

浅谈ARM Cortex系列处理器之区别市面上ARM Cortex系列包括3个系列,包括ARM Cortex-A, ARM Cortex-R, ARM Cortex-M,Z这三种系列,并且每个系列又分多种子版本,每个子版本都有各自的特点。很好的为设计人员提供非常广泛的具有可扩展性的性能选项,从而有机会在多种选项中选择最适合自身应用的内核,而非千篇一律的采用同一方案。 其中, 1,Cortex-A—面向性能密集型系统的应用处理器内核 2, Cortex-R—面向实时应用的高性能内核 3, Cortex-M—面向各类嵌入式应用的微控制器内核 Cortex-A处理器为利用操作系统(例如Linux或者Android ,IOS)的设备提供了一系列解决方案,这些设备被用于各类应用,从低成本手持设备到智能手机、平板电脑、机顶盒以及企业网络设备等。早期的Cortex-A系列处理器(A5、A7、A8、A9、A12、A15和A17)基于ARMv7-A架构。每种内核都共享相同的功能集,例如NEON媒体处理引擎、Trustzone安全扩展、单精度和双精度浮点支持、以及对多种指令集(ARM、Thumb-2、Thumb、Jazelle 和DSP)的支持。与此同时,这些处理器也具有极高的设计灵活性,能够提供所需的最佳性能和预期的功效。 介绍过Cortex-A,下面介绍Cortex-R系列——衍生产品中体积最小的ARM处理器,这一点也最不为人所知。Cortex-R处理器针对高性能实时应用,例如硬盘控制器(或固态驱动

控制器)、企业中的网络设备和打印机、消费电子设备(例如蓝光播放器和媒体播放器)、以及汽车应用(例如安全气囊、制动系统和发动机管理)。Cortex-R系列在某些方面与高端微控制器(MCU)类似,但是,针对的是比通常使用标准MCU的系统还要大型的系统。例如,Cortex-R4就非常适合汽车应用。Cortex-R4主频可以高达600MHz(具有2.45DMIPS/MHz),配有8级流水线,具有双发送、预取和分支预测功能、以及低延迟中断系统,可以中断多周期操作而快速进入中断服务程序。Cortex-R4还可以与另外一个Cortex-R4 构成双内核配置,一同组成一个带有失效检测逻辑的冗余锁步(lock-step)配置,从而非常适合要求安全系数的系统。 最后,我们来讨论Cortex-M系列,自首款Cortex-M处理器于2004年发布以来,此系列处理器Cortex-M4、Cortex-M3、Cortex-M1 FPGA 和Cortex-M0 Cortex-M7等几种相关处理器。特别设计针对竞争已经非常激烈的MCU市场。Cortex-M系列基于ARMv7-M架构(用于Cortex-M3和Cortex-M4)构建,而较低的Cortex-M0+基于ARMv6-M架构构建。当一些主流MCU供应商选择这系列内核,并开始生产MCU器件后,Cortex-M处理器迅速受到市场青睐。可以肯定的说,Cortex-M之于32位MCU就如同8051之于8位MCU——受到众多供应商支持的工业标准内核,各家供应商采用该内核加之自己特别的开发,在市场中提供差异化产品。例如,Cortex-M系列能够实现在FPGA中作为软核来用,但更常见的用法是作为集成了存储器、时钟和外设的MCU。在该系列产品中,有些产品专注最佳能效、有些专注最高性能、而有些产品则专门应用于诸如智能电表这样的细分市场 其中,Cortex-M3和Cortex-M4是非常相似的内核。二者都具有1.25DMIPS/MHz 的性能,配有3级流水线、多重32位总线接口、时钟速率可高达200MHz,并配有非常高效的调试选项。最大的不同是,Cortex-M4的内核性能针对的是DSP。Cortex-M3和Cortex- M4具有相同的架构和指令集(Thumb-2)。然而,Cortex-M4增加了一系列特别针对处理DSP算法而优化的饱和运算和SIMD指令。以每0.5秒运行一次的512点FFT 为例,如果分别在同类量产的Cortex-M3 MCU和Cortex-M4 MCU上运行,完成同样的工作,Cortex-M3所需功耗约是Cortex-M4所需功耗的三倍。而对于成本特别敏感的应用或者正在从8位迁移到32位的应用而言,Cortex-M系列的最低端产品可能是最佳选择。虽然Cortex-M0+的性能为0.95DMIPS/MHz,比Cortex-M3和Cortex-M4的性能稍稍低一些,但仍可与同系列其他高端产品兼容。

armcortex各系列处理器分类比较

: Cortex-M系列 M0: Cortex-M0是目前最小的ARM处理器,该处理器的芯片面积非常小,能耗极低,且编程所需的代码占用量很少,这就使得开发人员可以直接跳过16位系统,以接近8 位系统的成本开销获取 32 位系统的性能。Cortex-M0 处理器超低的门数开销,使得它可以用在仿真和数模混合设备中。 M0+: 以Cortex-M0 处理器为基础,保留了全部指令集和数据兼容性,同时进一步降低了能耗,提高了性能。2级流水线,性能效率可达 DMIPS/MHz。 ^ M1: 第一个专为 FPGA 中的实现设计的 ARM 处理器。Cortex-M1 处理器面向所有主要 FPGA 设备并包括对领先的 FPGA 综合工具的支持,允许设计者为每个项目选择最佳实现。 M3: 适用于具有较高确定性的实时应用,它经过专门开发,可使合作伙伴针对广泛的设备(包括微控制器、汽车车身系统、工业控制系统以及无线网络和传感器)开发高性能低成本平台。此处理器具有出色的计算性能以及对事件的优异系统响应能力,同时可应实际中对低动态和静态功率需求的挑战。 M4: 由 ARM 专门开发的最新嵌入式处理器,用以满足需要有效且易于使用的控制和信号处理功能混合的数字信号控制市场。 # M7: 在 ARM Cortex-M 处理器系列中,Cortex-M7 的性能最为出色。它拥有六级超标量流水线、灵活的系统和内存接口(包括 AXI 和 AHB)、缓存(Cache)以及高度耦合内存(TCM),为MCU 提供出色的整数、浮点和 DSP 性能。 互联:64位 AMBA4 AXI, AHB外设端口 (64MB 到 512MB) 指令缓存:0 到 64kB,双路组相联,带有可选 ECC 数据缓存:0 到 64kB,四路组相联,带有可选 ECC 指令TCM:0 到 16MB,带有可选 ECC 数据TCM:0 到 16MB,带有可选 ECC ;

Cortex系列ARM核心及体系结构简介.

众所周知,英国的ARM公司是嵌入式微处理器世界当中的佼佼者。ARM一直以来都是自己研发微处理器内核架构,然后将这些架构的知识产权授权给各个芯片厂商,精简的CPU架构,高效的处理能力以及成功的商业模式让ARM公司获得了巨大的成功,使他迅速占据了32位嵌入式微处理器的大部分市场份额,甚至现在,ARM芯片在上网本市场的也大有与INTEL的ATOM处理器一较高低的实力。 目前,随着对嵌入式系统的要求越来越高,作为其核心的嵌入式微处理器的综合性能也受到日益严峻的考验,最典型的例子就是伴随3G网络的推广,对手机的本地处理能力要求很高,现在一个高端的智能手机的处理能力几乎可以和几年前的笔记本电脑相当。为了迎合市场的需求,ARM公司也在加紧研发他们最新的ARM架构,Cortex系列就是这样的产品。在Cortex之前,ARM核都是以ARM 为前缀命名的,从ARM1一直到ARM11,之后就是 Cortex系列了。Cortex在英语中有大脑皮层的意思,而大脑皮层正是人脑最核心的部分,估计ARM公司如此命名正有此含义吧。 一.ARMv7架构特点 下表列出了ARM微处理器核心以及体系结构的发展历史: 表一: ARM微处理器核心以及体系结构的发展历史 我们可以看到,Cortex系列属于ARMv7架构,这是ARM公司最新的指令集架构,而我们比较熟悉的三星的S3C2410芯片是ARMv4架构,ATMEL公司的 AT91SAM9261芯片则是ARMv5架构。

ARMv7架构是在ARMv6架构的基础上诞生的。该架构采用了Thumb-2技术,Thumb-2技术是在ARM的Thumb代码压缩技术的基础上发展起来的,并且保持了对现存ARM解决方案的完整的代码兼容性。Thumb-2技术比纯32位代码少使用 31%的内存,减小了系统开销。 同时能够提供比已有的基于Thumb技术的解决方案高出38%的性能。ARMv7架构还采用了NEON技术,将DSP和媒体处理能力提高了近4倍,并支持改良的浮点运算,满足下一代3D图形、游戏物理应用以及传统嵌入式控制应用的需求。此外,ARMv7还支持改良的运行环境,以迎合不断增加的JIT(Just In Time)和DAC(DynamicAdaptive Compilation)技术的使用。另外,ARMv7架构对于早期的ARM处理器软件也提供很好的兼容性。 ARMv7架构定义了三大分工明确的系列:“A”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用;“R”系列针对实时系统;“M”系列对微控制器和低成本应用提供优化。下图为v5至v7架构比较: 图一:v5至v7架构比较 由于应用领域不同,基于v7架构的Cortex处理器系列所采用的技术也不相同,基于v7A的称为Cortex-A系列,基于v7R的称为Cortex-R系列,基于v7M的称为Cortex-M系列。下面一一介绍。 二.Cortex-A8 Cortex-A8第一款基于ARMv7构架的应用处理器。Cortex-A8是ARM公司有史以来性能最强劲的一款处理器,主频为600MHz到1GHz。A8可以满足各种移动设备的需求,其功耗低于300毫瓦,而性能却高达2000MIPS。 Cortex-A8也是ARM公司第一款超级标量处理器。在该处理器的设计当中,采用了新的技术以提高代码效率和性能,采用了专门针对多媒体和信号处理的NEON

ARMCortexA8构架介绍.

ARM Cortex A8不是CPU,是个内核,只是构架。一般TI德州仪器,三星会炫耀其CPU 是A8构架,我不清楚楼主说的是哪款。 如果同主频的高通与TI或三星比,高通数据处理最快,系统运行和上网速度优于三星与TI,但图形处理不如三星与TI。 如果不是同主频,1GBhz高通,比TI或三星的600MBhz,那高通的系统运行速度是其两款的两倍以上,由于主频不同,TI或三星,的图形处理优势也全无。 目前市面上的CPU大体分为三大厂商,高通,TI德州仪器,三星。三个厂商都是买ARM 执照在改造ARM构造。 高通与TI,三星不同,高通是把A8做为平台,工艺技术跟A8接近,而TI与三星是改造 A8为自己所用。我把主频定为1GBhz,来对比。 1.高通: 高通的Snapdragon SD8X50是最早与大家见面的1GHz处理器解决方案,基于Cortex-A8架构,它集中于CPU,GPU ,通信芯片,GPS芯片等多种芯片,很多厂商喜欢高通的CPU,原因是1个高通CPU,通信、GPS…全部解决很省地。该图形处理器基本数据为输出为 22Mpolygon/sec,像素填充率为1.33亿。它GPU的图形处理能力是这三个厂里最弱的。但高通的Snapdragon处理器在数据处理能力上要略高于其他Cortex-A8的处理器,所以Snapdragon SD8250在系统运行及数据运算上还是略优于其他处理器。它的Radio最好最适合手机,系统运行快,上网快,不足多媒体比其他两厂要差,多媒体是指图形处理能力也就是玩游戏之类的,采用较大的65MN,耗电大。HTC最爱,代表作HTC Desire G7。2.TI德州仪器: 德州仪器OMAP36xx系列处理器也是基于Cortex-A8架构的解决方案。该图形处理器基本数据为多边形生成率为14Mpolygon/sec,象素填充率为每秒5亿,它是

Cortex系列ARM内核介绍

Cortex系列ARM内核介绍 众所周知,英国的ARM公司是嵌入式微处理器世界当中的佼佼者。ARM一直以来都是自己研发微处理器内核架构,然后将这些架构的知识产权授权给各个芯片厂商,精简的CPU架构,高效的处理能力以及成功的商业模式让ARM公司获得了巨大的成功,使他迅速占据了32位嵌入式微处理器的大部分市场份额,甚至现在,ARM芯片在上网本市场的也大有与INTEL的ATOM处理器一较高低的实力。 目前,随着对嵌入式系统的要求越来越高,作为其核心的嵌入式微处理器的综合性能也受到日益严峻的考验,最典型的例子就是伴随3G网络的推广,对手机的本地处理能力要求很高,现在一个高端的智能手机的处理能力几乎可以和几年前的笔记本电脑相当。为了迎合市场的需求,ARM公司也在加紧研发他们最新的ARM架构,Cortex系列就是这样的产品。在Cortex之前,ARM核都是以ARM为前缀命名的,从ARM1一直到ARM11,之后就是Cortex系列了。Cortex在英语中有大脑皮层的意思,而大脑皮层正是人脑最核心的部分,估计ARM公司如此命名正有此含义吧。 一.ARMv7架构特点 下表列出了ARM微处理器核心以及体系结构的发展历史: 表一: ARM微处理器核心以及体系结构的发展历史 我们可以看到,Cortex系列属于ARMv7架构,这是ARM公司最新的指令集架构,而我们比较熟悉的三星的S3C2410芯片是ARMv4架构,ATMEL公司的AT91SAM9261芯片则是ARMv5架构。 ARMv7架构是在ARMv6架构的基础上诞生的。该架构采用了Thumb-2技术,Thumb-2技术是在ARM的Thumb代码压缩技术的基础上发展起来的,并且保持了对现存ARM解

ARM7、ARM9、ARM11、ARM-Cortex的关系

ARM7、ARM9、ARM11、ARM-Cortex的关系 1. ARM7、ARM9、ARM11、ARM-Cortex的关系 ARM7:ARMv4架构,ARM9:ARMv5架构,ARM11:ARMv6架构,ARM-Cortex 系列:ARMv7架构 ARM7没有MMU(内存管理单元),只能叫做MCU(微控制器),不能运行诸如Linux、WinCE等这些现代的多用户多进程操作系统,因为运行这些系统需要MMU,才能给每个用户进程分配进程自己独立的地址空间。ucOS、ucLinux这些精简实时的RTOS不需要MMU,当然可以在ARM7上运行。 ARM9、ARM11,是嵌入式CPU(处理器),带有MMU,可以运行诸如Linux等多用户多进程的操作系统,应用场合也不同于ARM7。到了ARMv7架构的时候开始以Cortex来命名,并分成Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M 三个系列。三大系列分工明确:“A”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用;“R”系列针对实时系统;“M”系列对微控制器。简单的说Cortex-A系列是用于移动领域的CPU,Cortex-R和Cortex-M系列是用于实时控制领域的MCU。所以看上去ARM7跟Cortex-M很像,因为他们都是MCU,但确是不同代不同架构的MCU(Cortex-M 比ARM7高了三代!),所以性能也有很大的差距。此外,Cortex-M系列还细分为M0、M3、M4和超低功耗的M0+,用户依据成本、性能、功耗等因素来选择芯片。想必楼主现在肯定知道了ARM7、Cortex-M的区别,不过还是花了点时间整理在此,可以帮助后来的初学者搞明白这些基本的概念性问题 2. ARM7,ARM9,cortex-m3,cortex-m4,cortex-a8的区别 arm系列从arm11开始,以后的就命名为cortex,并且性能上大幅度提升。从cortex 开始,分为三个系列,a系列,r系列,m系列。m系列与arm7相似,不能跑操作系统(只能跑ucos2),偏向于控制方面,说白了就是一个高级的单片机。a系列主要应用在人机互动要求较高的场合,比如pda,手机,平板电脑等。a系列类似于cpu,与arm9和arm11相对应,都是可以跑草错系统的。linux等。r系列,是实时控制。主要应用在对实时性要求高的场合。arm7和m3,m4是同一类型。这三个里面,arm7是最早的arm产品。m3是cortex m系列的过渡品,其低端市场被cortex m0的高端替代,其高端市场又被cortex m4的低端取代。现在m系列,是m4内核的。典型的芯片是st公司和飞思卡尔公司的。arm9 和cortex a8 是一个类型的,都是跑操作系统的,现在的高端手机,三

ARM Cortex-M0 专门介绍

Support:Anson-X Q Q:1771744839 Email : anson_x@https://www.360docs.net/doc/1d3954545.html,
新唐科技 電機專用MCU微控制器介紹
2012.06

內 容
新唐科技Cortex-M0電機微控制器之Roadmap 及產品特性總表 新唐於電機應用之8位元MCU方案 32位元Cortex-M0 微控制器系列之功能介紹 新唐於電機應用之32位元MCU方案 電機應用方案之總結

新唐電機微控制器(Cortex-M0)之Roadmap
產品 價值
Sine wave V/F control & sensor-less with BLDC Squarewave control: - 方波空調, 空調風扇, 冰箱, 抽風 機, 航模, 工具機, … Sensor and sensor-less FOC control with Sine-wave control: - 弦波空調, 熱泵, 冰箱, 洗衣機, 空壓機, 裁 縫機,工具機, 工業用AC泛用型驅動器, 吊 扇, BLDC F an, …
電機應用 電機微控制器
BLDC control with Hall sensor: - 電動自行車, 吊扇, 水泵…
Planning
MT530/520/510 32-bit Cortex M0 ( 100/64/48-LQFP) MT550 32-bit Cortex-M0 ( 100/144-LQFP)
M052 32-bit Cortex-M0 ( 48-LQFP/33-QFN)
8KB~64KB Flash with ISP, 4KB RAM, 50MHz, 4KB Data flash, 760KHz/12-bit ADC, 1 motor control with PWM, Temp=85 ?C
256KB Flash with ISP, 32KB RAM, 50MHz, 1.5MKHz/12-bit ADC x 2, CAN2.0, OPx2 128KB Flash with ISP, 16KB RAM, 16-bit PWM x 14, 2x motor control, USB2.0, Automotive Temp.=125?C 50MHz, 800KHz/12-bit ADC x 2, 2 motors control with PWM, OPx2 MDU control , CAN2.0, Temp=105 ?C
Mini51 32-bit Cortex-M0 ( 48-LQFP/33-QFN)
4KB~16KB Flash with ISP, 2KB RAM, 24MHz, 150KHz/10-bit ADC, 1 motor control with PWM, Temp=85 ?C
2011
2012
2013
產品推出時間

配置ARMCortex-M3的

在瞬息万变的市场环境中,率先将产品投放市场,是能在商战中取胜的关键,因此,产品开发的速度年年加快。为将产品及时推向市场,提高作为系统核心的微控制器的开发效率需求更是逐年高涨。 鉴于对更高开发效率的强劲需求,富士通采用全球通用化标准处理器内核ARM Cortex-M3,整合了FR家族微控制器多年来广为市场接受的外设功能,开始提供32位微控制器“FM3家族”。 在首发产品中,有5个系列共计44款产品。这些系列产品具有提高能源使用效率的变频控制功能,在环境问题日益严峻的今天,是最适合于工业自动化、办公自动化、白色家电等的电机控制应用。FM3产品针对32位微控制器应用市场推出高性能的MB9B500/MB9B400/MB9B300/MB9B100等4个系列,以满足要求高速性能的需求。而标准MB9A100系列主要应用于高性价比和低功耗需求的微控制器市场。 高性能产品群: MB9B500/MB9B400/ MB9B300/MB9B100系列 为了设计出高处理性能和低功耗功能的Cortex-M3内核而开发的这些系列产品,其外设功能是在FR产品族微控制器上发展而来的。这些系列拥有最优化的性能,用于工业自动化应用的伺服控制和变频控制,有助于系统的节能设计。 这些微控制器使用了高速C P U和闪存,提供高达60MHz的无时滞频率响应,集成了具有高速和高精度性能的12位A/D转换器、各种丰富的定时器、CAN、USB2.0主机/设备、多功能串口、以及宽操作电源电压(2.7~5.5V),为客户提供最佳伺服控制解决方案。 基本产品群: MB9A100系列 该系列产品在高性能产品线的先进外设功能基础上,更加强了低功耗性能的设计。优化后的产品可以很好地用于节能产品设计,如白色家电 (空调、冰箱、洗衣机等)、数字消费类设备和办公自动化设备。在高速处理方面,这一系列产品的性能优于传统的16位微控制器产品。 业界最快的 高速、高可靠性闪存 这些产品内置高速、高可靠性NOR 闪存,而NOR闪存性能优异,几经改善已臻于完美。该闪存设计可进行10万次擦写,并能保持数据长达20年,是同类产品中读取速度最快的,可实现高达60MHz的无时滞频率响应。此外,还可防止程序的非法外部读取,从而可以避免客户软件流失。 实现高精度电机控制的 外设模块 FR微控制器产品族的外设性能在电机控制应用方面一直广为业界所赞誉,为满足高精度电机控制的精准要求,富士通 配置ARM ?Cortex TM -M3的FM3产品族32位通用微控制器 高性能产品群 MB9B500/MB9B400/MB9B300/MB9B100系列基本产品群 MB9A100系列 FM3产品族微控制器产品采用了ARM ?Cortex ?-M3全球通用化标准处理器内核,完美结合了富士通开发的ARM 内核ASIC 产品的丰富经验与多年来广为接受的FR 微控制器的外设性能。作为首次面市,富士通针对工业自动化、办公自动化以及白色家电等的电机控制应用推出了44款产品,这些产品系列内置适合变频控制的各种外设性能和通讯功能。 照片1 MB9BF506R 外观 NEW PRODUCTS 特 点 概 要 产品概要

哪种ARM Cortex内核更适合:A系列、R系列、M系列

ARM Cortex内核系列提供非常广泛的具有可扩展性的性能选项,设计人员有机会在多种选项中选择最适合自身应用的内核,而非千篇一律的采用同一方案。Cortex系列组合大体上分为三种类别: ● Cortex-A—面向性能密集型系统的应用处理器内核 ● Cortex-R—面向实时应用的高性能内核 ● Cortex-M—面向各类嵌入式应用的内核 Cortex-A处理器为利用操作系统(例如Linux 或者Android)的设备提供了一系列解决方案,这些设备被用于各类应用,从低成本手持设备到智能手机、平板电脑、机顶盒以及企业网络设备等。早期的Cortex-A系列处理器(A5、A7、A8、A9、A12、A15 和A17)基于ARMv7-A架构。每种内核都共享相同的功能集,例如NEON媒体处理引擎、Trustzone安全扩展、单精度和双精度浮点支持、以及对多种指令集(ARM、Thumb-2、Thumb、Jazelle和DSP)的支持。与此同时,这些处理器也具有极高的设计灵活性,能够提供所需的最佳性能和预期的功效。 尽管Cortex-A5内核是Cortex A系列中体积和功耗都最低的成员,但它拥有支持多核性能的潜能,并且与该系列中的高级成员(A9和A15)兼容。对于

那些之前采用ARM926EJ-S或ARM1176JZ-S处理器的设计人员来说,选择A5是自然的,因为它具有更高的性能和更低的芯片成本。 Cortex-A7在功耗和体积上与Cortex-A5相似,但其性能提升20%左右,且与Cortex-A15和Cortex-A17有完全的架构兼容性。Cortex-A7是成本敏感型智能手机和平板电脑的理想选择,而且它还可以与Cortex-A15或Cortex-A17组合使用,形成ARM 称为“big.LITTLE”的处理结构。big.LITTLE结构实质上是一种功耗优化技术;高性能CPU(例如Cortex-A17)和高效率CPU(例如Cortex-A7)的组合配置能够提供更高的持久性能,同时因为更高效的内核很好的满足了应用对中低性能的需求,这种组合还显著节省整体功耗,节省75%的CPU耗能,并且延长的使用寿命。智能手机和平板电脑的性能需求发展远比容量的增长快得多,因此这种配置带给开发人员明显的优势。诸如big.LITTLE等设计方法,作为整体系统设计策略的一部分,能够显著降低这种电池技术造成的差距。 接下来让我们看看Cortex-A系列处理器中的高级别产品——Cortex-A15和Cortex-A17内核。这两款内核都是高性能处理器,也可用于多种配置中。

ARMCortex-M3MCU介绍.

附:Stellaris 32位ARM Cortex(TM)-M3 MCU 概览: TI Stellaris基于实现了革命性突破的ARM Cortex(TM)-M3技术之上,是业界领先的高可靠性实时单片机(MCU) 产品系列。获奖的Stellaris 32位MCU 将先进灵活的混合信号片上系统集成优势同无与伦比的实时多任务功能进行了完美结合。功能强大、编程便捷的低成本Stellaris MCU现在可轻松实现此前使用原有MCU 所无法实现的复杂应用。Stellaris 系列拥有140多种产品,可提供业界最广泛的精确兼容型MCU 供选择。 Stellaris 系列面向需要高级控制处理与连接功能的低成本应用,如运动控制、监控(远程监控、消防/安防监控等)、HVAC与楼宇控制、电能监控与转换、网络设备与交换机、工厂自动化、电子销售点设备、测量测试设备、医疗仪表以及游戏设备等。 除了经配置后用于通用实时系统的MCU 之外,Stellaris 系列还可针对高级运动控制与能源转换应用、实时网络与实时网络互连以及包括互连运动控制与硬实时联网等在内的上述各种应用组合相应提供功能独特的解决方案。欢迎体验单片机的未来技术! 为什么选择Cortex-M3? Cortex-M3是ARM V7 指令集架构系列内核的MCU 版本: 实现单周期闪存应用最优化; 准确快速地中断处理:始终不超过12 个周期,使用末尾连锁(tail-chaining)技术时则仅为6个周期; 具有低功耗时钟门控(Clock Gating)功能的3种睡眠模式; 单周期乘法指令以及硬件除法; 原子位操作; ARM Thumb2混合16位/32位指令集; 1.25 DMIPS/MHz—优于ARM7 与ARM9; 包括数据观察点与闪存补丁(flash patching)等在内的额外故障调试支持。 功能超越ARM7,可充分满足单片机市场的需求: 所需的闪存(代码空间) 约为ARM7应用的一半; MCU控制应用的速度快2至4倍; 不再需要汇编代码! 为什么选择Stellaris 系列? Stellaris系列专为高要求的单片机应用而精心设计,是进入该行业最强大设计领域的重要工具,其代码兼容性非常广泛。 卓越的高集成度可节约系统成本; 超过140种Stellaris产品系列可供选择;

ARM架构详解

ARM内核全解析,从ARM7,ARM9到Cortex-A7,A8,A9,A12,A15到 Cortex-A53,A57 前不久ARM正式宣布推出新款ARMv8架构的Cortex-A50处理器系列产品,以此来扩大ARM在高性能与低功耗领域的领先地位,进一步抢占移动终端市场份额。Cortex-A50是继Cortex-A15之后的又一重量级产品,将会直接影响到主流PC市场的占有率。围绕该话题,我们今天不妨总结一下近几年来手机端较为主流的ARM处理器。 以由高到低的方式来看,ARM处理器大体上可以排序为:Cortex-A57处理器、Cortex-A53处理器、Cortex-A15处理器、Cortex-A12处理器、Cortex-A9处理器、Cortex-A8处理器、Cortex-A7处理器、Cortex-A5处理器、ARM11处理器、ARM9处理器、ARM7处理器,再往低的部分手机产品中基本已经不再使用,这里就不再介绍。

ARM 处理器架构发展 ● Cortex-A57、A53处理器 Cortex-A53、Cortex-A57两款处理器属于Cortex-A50系列,首次采用64位ARMv8架构,意义重大,这也是ARM最近刚刚发布的两款产品。 Cortex-A57是ARM最先进、性能最高的应用处理器,号称可在同样的功耗水平下达到当今顶级智能手机性能的三倍;而Cortex-A53是世界上能效最高、面积最小的64位处理器,同等性能下能效是当今高端智能手机的三倍。这两款处理器还可整合为ARM big.LITTLE(大小核心伴侣)处理器架构,根据运算需求在两者间进行切换,以结合高性能与高功耗效率的特点,两个处理器是独立运作的。

ARMCortex-M系列的微控制器半导体厂商

半导体厂商 爱特梅尔公司(Atmel Corporation) Mentor Graphics公司 恩智浦 东芝 意法半导体(ST) MATHWORKS 富士通半导体 仪器(TI) 飞思卡尔半导体 赛普拉斯半导体公司(Cypress) SparkFun 公司 Silicon Image(矽映电子科技) Infineon英飞凌 Embedded Artists Nuvoton新塘科技) 红熊电子 亚德诺半导体(ADI) 兆易创新 市英培特(Embest) 韩国WIZnet公司 Netduino 一恩智浦(NXP) 1,LPC824Lite采用NXP LPC28x系列微控制器LPC824,运行频率高达30MHz,是LPC800系列中最新推出的一款产品。

特点:基于ARM Cortex-M0+核,在LPC81x的基础上新增加了高速高精度模拟-数字转换模块、更丰富的串行接口设备、更大的程序存储空间。 应用:适用于马达控制、智能家电、工业自动化等多个领域。 2,LPCXpresso?是由恩智浦提供的一个低成本开发平台,它支持恩智浦基于ARM Cortex-M4的微控制器。 特点:该平台包括一个基于Eclipse的简化IDE和附带JTAG调试器的低成本目标板。LPCXpresso是一个端到端解决方案,支持嵌入式工程师开发从初始评估到最终生产的所有应用程序。 应用:用于支持LPC112x系列MCU的评估和原型设计 3,LPC824 Cortex-M0+微控制器的LPCXpresso824-MAX 开发板被设计用于让客户尽可能容易地启动项目。 特点:LPCXpresso824-MAX 包含一个标准的10 引脚JTAG/SWD 连接器以及若干模拟/数字扩展头,使其成为高度可扩展的平台。符合LPCXpresso?、Arduino UNO 和PMOD 标准扩展头,给想利用现有外接电路板的开发者提供了前所未有的多样化选择 应用:LPCXpresso824-MAX 经配置,可使用来自Keil、IAR 的外部调试探测器,以及支持CMSIS-DAP 的其他开发工具。 4,LPC812 MCU 基于ARM Cortex-M0+核 QUICK-JACK开发板 特点:能够通过与音频插孔的物理连接轻松访问智能手机的数据通道。能量收集电路通过手机的右音频通道向演示板供电。 应用:Android 和Iphone 均可用作音频连接器,且采用通用型通信协议。 5,LPC11U24FBD64是采用ARM Cortex-M0的低成本32位MCU,设计用于8/16位MCU应用

Cortex-M3与ARM7优势比较

要使用低成本的32位处理器,开发人员面临两种选择,基于Cortex-M3内核或者ARM7TDMI内核的处理器。如何做出选择?选择标准又是什么?本文主要介绍了ARM Cortex-M3内核微控制器区别于ARM7的一些特点,帮助您快速选择。 1.ARM实现方法 ARM Cortex-M3是一种基于ARM V7架构的最新ARM嵌入式内核,它采用哈佛结构,使用分离的指令和数据总线;ARM7是冯诺伊曼结构冯诺伊曼结构下,数据和指令共用一条总线。从本质上来说,哈佛结构在物理上更为复杂,但是处理速度明显加快。根据摩尔定理,复杂性并不是一件非常重要的事,而吞吐量的增加却极具价值。 ARM公司对Cortex-M3的定位是:向专业嵌入式市场提供低成本、低功耗的芯片。在成本和功耗方面,Cortex-M3具有相当好的性能,ARM公司认为它特别适用于汽车和无线通信领域。和所有的ARM内核一样,ARM公司将内该设计授权给各个制造商来开发具体的芯片。迄今为止,已经有多家芯片制造商开始生产基于Cortex-M3内核的微控制器。 ARM7TDMI(包括ARM7TDMIS)系列的ARM内核也是面向同一类市场的。这类内核已经存在了十多年之久,并推动了ARM成为处理器内核领域的主导者。众多的制造商(据ARM宣称,多达16家)出售基于ARM7系列的处理器以及其他配套的系统软件、开发和调试工具。在许多方面,ARM7TDMI都可以称得上是嵌入式领域的实干家。 2.两者差异 除了使用哈佛结构,Cortex-M3 还具有其他显著的优点:具有更小的基础内核,价格更低,速度更快。与内核集成在一起的是一些系统外设,如中断控制器、总线矩阵、调试功能模块,而这些外设通常都是由芯片制造商增加的。Cortex-M3 还集成了睡眠模式和可选的完整的八区域存储器保护单元。它采用THUMB-2指令集,最大限度降低了汇编器使用率。 3.指令集 ARM7可以使用ARM和Thumb两种指令集,而Cortex-M3只支持最新的Thumb-2指令集。这样设计的优势在于: ?免去Thumb和ARM代码的互相切换,对于早期的处理器来说,这种状态切换会降低性能。 ?Thumb-2指令集的设计是专门面向C语言的,且包括If/Then结构(预测接下来的四条语句的条件执行)、硬件除法以及本地位域操作。 ?Thumb-2指令集允许用户在C代码层面维护和修改应用程序,C代码部分非常易于重用。?Thumb-2指令集也包含了调用汇编代码的功能:Luminary公司认为没有必要使用任何汇编语言。 ?综合以上这些优势,新产品的开发将更易于实现,上市时间也大为缩短。 4.中断 Cortex-M3的另一个创新在于嵌套向量中断控制器NVIC(Nested Vector Interrupt Controller)。相对于ARM7使用的外部中断控制器,Cortex-M3内核中集成了中断控制器,芯片制造厂商可以对其进行配置,提供基本的32个物理中断,具有8层优先级,最高可达到240个物理中断和256个中断优先级。此类设计是确定的且具有低延迟性,特别适用于汽车应用。 NVIC使用的是基于堆栈的异常模型。在处理中断时,将程序计数器,程序状态寄存器,链接寄存器和通用寄存器压入堆栈,中断处理完成后,在恢复这些寄存器。堆栈处理是由硬件完成的,无需用汇编语言创建中断服务程序的堆栈操作。 中断嵌套是可以是实现的。中断可以改为使用比之前服务程序更高的优先级,而且可以

详解双核ARM Cortex

双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器 主页> 器件> SoC/处理器> ARM Cortex-A9 (SoC FPGA) from Altera 特性 ?800-MHz双核处理器支持对称和非对称多路处理 ?每一处理器包括以下组成: o高效的双发超标量流水线(2.5 MIPS*每MHz) o用于媒体和信号处理加速的NEONTM媒体处理引擎 o单精度和双精度浮点单元 o32-KB指令和32-KB数据高速缓存 o连贯高速缓存,以增强处理器间的通信功能 o采用了TrustZone?安全技术的存储器管理单元 o Thumb?-2技术,增强了代码密度、性能和功效 o Jazelle?扩展体系结构,加速了Java虚拟机 o编程跟踪宏单元,实现处理器指令流的全面可视化?共享512-KB、8路联合L2高速缓存,按路、行或者主机进行锁定 ?加速连贯端口,支持CPU扩展连贯存储器访问 ?普通中断控制器 ?32位通用定时器 ?看门狗定时器 ?Altera?Arria? V SoC FPGA和Cyclone? V SoC FPGA提供这些功能* Dhrystones 2.1 基准测试 结构图

说明 双核ARM?Cortex TM-A9 MPCore TM应用类处理器是Altera Arria V SoC FPGAs和Cyclone V SoC FPGA中的集成硬核知识产权(IP)组件。为进一步提高系统性能,很多ARM 辅助系统资源合作伙伴为ARM Cortex-A9处理器提供同类最佳的开发工具和操作系统支持。 HPS ARM Cortex-A9处理器结合了丰富的嵌入式外设、接口以及片内存储器,以建立完整的硬核处理器系统(HPS)。HPS和FPGA架构的宽带片内干线链接提供了100-Gbps的峰值带宽,使ARM处理器和FPGA架构的硬件加速器能够很好的共享数据。 相关链接 ?SoC FPGA 产品简介高级信息摘要(PDF) ?SoC FPGA ARM Cortex-A9 MPCore 处理器高级信息摘要(PDF) ?Cyclone V SoC FPGA HPS ?Arria V SoC FPGA HPS ?嵌入式软件支持 ?硬件开发流程 ?开始设计

ARMCortex_M3内核结构

ARM Cortex-M3 核结构 2.1ARM Cortex-M3 处理器简介 2.1.1 概述 ARM公司成立于上个世纪九十年代初,致力于处理器核研究,ARM 即 Advanced RISC Machines 的缩写,ARM公司本身不生产芯片,只设计核,靠转让设计许可,由合作伙伴公司来生产各具特色的芯片。这种运行模式运营的成果受到全球半导公司以及用户的青睐。目前ARM体系结构的处理器核有: ARM7TDMI、ARM9TDMI、ARM10TDMI、ARM11以及Cortex等。2005年ARM推出的ARM Cortex系列核,分别为:A系列、R系列和M系列,其中A系列是针对可以运行复杂操作系统(Linux、Windows CE、Symbian 等)的处理器;R系列是主要针对处理实时性要求较高的处理器(汽车电子、网络、影像系统);M系列又叫微控制器,对开发费用敏感,对性能要求较高的场合。 Cortex-M系列目前的产品有M0、M1、M3,其中M1用在FPGA中。Cortex-M系列对微控制器和低成 本应用提供优化,具有低成本、低功耗和高性能的特点,能够满足微控制器设计师进行创新设计的需求。其中,ARM Cortex-M3处理器的性能是ARM7的两倍,而功耗却只有ARM7的1/3,适用于众多高性能、极其低成本需求的嵌入式应用,如微控制器、汽车系统、大型家用电器、网络装置等,ARM Cortex-M3提供了32位微控制器市场前所未有的优势。 Cortex-M3核,部的数据路径为32位,寄存器为32位,存储器接口也是32位。Cortex-M3采用了 哈佛结构,拥有独立的指令总线和数据总线,可以让取指与数据访问分开进行。Cortex-M3还提供一个 可选的MPU,对存储器进行保护,而且在需要的情况下也可以使用外部的cache。另外在Cortex-M3中,存储器支持小端模式和大端存储格式。Cortex-M3部还附赠了很多调试组件,用于在硬件水平上 支持调试操作,如指令断点,数据观察点等。另外,为支持更高级的调试,还有其它可选组件,包括 指令跟踪和多种类型的调试接口。 2.1.2 核结构组成及功能描述 Cortex-M3微控制器核包括处理核心和许多的组件,目的是用于系统管理和调试支持。如图2.1为Cortex-M3核方框图。

认识ARM Cortex主流架构体系

ARM Cortex主流架构体系深度普及 A5、A7、A9、A9 Family/A9 二代Family架构以及其延伸出的大量方案,例如全志A20、炬力ATM 7021、瑞芯微3168、盈方微X15……让许多消费者感到“不明觉厉”。本文将为“小白”用户作基础知识普及,为大家梳理不同架构的异同,以及其代表的平板方案特性。为大家购买或学习提供参考。 1、认清ARM的命名 ARM公司在经典处理器ARM11以后的产品改用Cortex命名,Cortex系列属于ARMV7架构,这是ARM公司最新的指令集架构。ARM V7架构定义了三大分工明确的系列:“A”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用;“R”系列针对实时系统;“M”系列对微控制器。由于应用领域不同,基于V7架构的Cortex处理器系列所采用的技术也不相同,基于V7A的称为Cortex A系列,基于V7R的称为Cortex R系列,基于V7M的称为Cortex M系列。 2、Cortex A5:最低端利器 Cortex A5是Cortex A家族中最低端的。Cortex A5与Cortex A7、Cortex A8、Cortex A9以及Cortex A15同属于Cortex A系列处理器。Cortex A5多核处理器利用ARM MPCore技术,Cortex A5处理器包括了TrustZone安全技术,以及在Cortex A8处理器上率先引入的NEON多媒体处理引擎。NEON技术是用于Cortex A 系列处理器的128 位SIMD(单指令、多数据)架构扩展集,为密集型多媒体应用提供了加速功能。 Cortex A5内部核心数目1-4核可选,采用四核配置时,SOC芯片内部还可搭配Mail GPU或由用户按需求配用PowerVR MBX/SGXGPU。默认工作电压1.1V,单核核心频率480MHz,四核核心频率可达1GHz,含缓存的核心面积最小仅1平方毫米,一级缓存容量最大64KB,功耗/频率比参数为0.12mW/MHz。

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