Cortex-R4處理器全力支持汽車電子設(shè)計(jì)

瞄準(zhǔn)出貨規(guī)模超過十億顆的嵌入式處理器市場(chǎng)，ARM日前發(fā)布了新款Cortex-R4處理器，可支持新一代手機(jī)、硬盤、打印機(jī)及汽車電子設(shè)計(jì)，能協(xié)助新一代嵌入式產(chǎn)品快速執(zhí)行各種復(fù)雜的控制算法與實(shí)時(shí)工作的運(yùn)算。

Cortex-R4處理器可通過內(nèi)存保護(hù)單元(Memory Protection Unit，MPU)、高速緩存以及緊密耦合內(nèi)存(Tightly Coupled Memory，TCM)讓處理器能針對(duì)各種不同的嵌入式應(yīng)用進(jìn)行最佳化調(diào)整。且不會(huì)影響基本的ARM指令集兼容性，協(xié)助應(yīng)用軟件開發(fā)者與OEM廠商重復(fù)運(yùn)用現(xiàn)有的軟件投資。

舉例來說，由于Thumb-2指令集運(yùn)算性能的大幅提升，使Cortex-R4處理器能取代以往用在3G基帶調(diào)制解調(diào)器中的兩顆處理器。此種設(shè)計(jì)能夠在延用原有程序代碼的情況下，降低系統(tǒng)的成本與復(fù)雜度。同時(shí)其緊密耦合內(nèi)存功能也能提供更小的規(guī)格及更高效率的整合，并帶來快速的響應(yīng)時(shí)間。

而針對(duì)車用產(chǎn)品，Cortex-R4處理器也在各種安全應(yīng)用上加入容錯(cuò)功能，以及內(nèi)存保護(hù)機(jī)制，支持最新版OSEK實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。對(duì)于針對(duì)引擎管理系統(tǒng)開發(fā)的系統(tǒng)單芯片(SoC)組件而言，這是相當(dāng)重要的特色，因?yàn)檫@種管理系統(tǒng)必須在許多外圍組件中實(shí)時(shí)運(yùn)作。

Cortex-R4采用90納米工藝并搭配ARM Artisan Advantage程序庫的組件，能提供超過600 Dhrystone MIPS的性能。新款處理器也為系統(tǒng)開發(fā)者節(jié)省更多成本與耗電量，采用90納米工藝的組件，底面積不到1mm2，耗電量低于0.27mW/MHz。 Cortex-R4現(xiàn)已授權(quán)給Broadcom在內(nèi)的三家客戶，并已獲得多家EDA、RTOS及工具供貨商的支持。

目前ARM已針對(duì)新處理器開發(fā)出一整套支持技術(shù)，協(xié)助客戶縮短設(shè)計(jì)時(shí)間并加快產(chǎn)品上市時(shí)程。此套完整的系統(tǒng)解決方案包括開發(fā)與除錯(cuò)工具，模型建構(gòu)技術(shù)，以及實(shí)體層組件庫。Cortex-R4處理器支持ARM RealView DEVELOP系列軟件開發(fā)工具、RealView CREATE系列ESL工具與模塊，以及CoreSight除錯(cuò)與追蹤技術(shù)，協(xié)助業(yè)者迅速開發(fā)各種嵌入式系統(tǒng)。

ARM表示，相較于前幾代的ARM處理器，Cortex-R4處理器高效率的設(shè)計(jì)方案，使業(yè)者能以更低的時(shí)鐘，達(dá)到更高的性能。經(jīng)過最佳化設(shè)計(jì)的Artisan Metro內(nèi)存則進(jìn)一步降低嵌入式系統(tǒng)的體積與成本。

AMBADesigner設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具則為先進(jìn)AMBA互連子系統(tǒng)提供一套設(shè)計(jì)流程，進(jìn)一步降低設(shè)計(jì)成本及上市時(shí)間。此外，兼容于 AMBA3 AXI通訊協(xié)議的ARM PrimeCell外圍組件包括：AMBA 3 AXI Interconnect(PL301)、可設(shè)定動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制器(PL340)、靜態(tài)內(nèi)存控制器系列(PL350)及L2高速緩存(L220)。 Cortex-R4處理器采用ARMv7 ISA，讓它能與現(xiàn)有的ARM程序維持完全的回溯兼容性，能支持現(xiàn)今建立在全球各地?cái)?shù)十億的系統(tǒng)，并已針對(duì)Thumb-2指令進(jìn)行最佳化設(shè)計(jì)。此項(xiàng)特性帶來為數(shù)眾多的利益，其中包括：更低的時(shí)鐘速度所帶來的省電效益；更高的性能將各種多功能特色帶入移動(dòng)電話與汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)；更復(fù)雜的算法支持更高性能的數(shù)字視頻與內(nèi)建硬盤機(jī)的系統(tǒng)。

運(yùn)用Thumb-2指令集，加上ARM RealView開發(fā)套件，使芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器的容量最多得以降低30%，大幅節(jié)省系統(tǒng)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%。由于內(nèi)存在芯片中的占用空間越來越多，因此這項(xiàng)設(shè)計(jì)將大幅節(jié)省芯片容量，讓芯片制造商能運(yùn)用這款處理器開發(fā)各種SoC組件