嵌入式ARM11處理器特點分析
蘋果iPhone采用了三星電子生產的S3C6400型處理器,基於ARM11架構,arm1176JZF程序內核的運行頻率更是高達620MHz,從而保證了Mac OS的流暢運行,與之對應的程序運行內存達到了128M, 並采用了三星閃存芯片,容量達到了8GB.觸控方式方麵,iPhone采用了Muti-touch技術,絢麗的3D界麵以及流暢的畫麵過度足以令人驚歎科技之美。其他功能方麵,iPhone不支持3G,不支持FM調頻收音機,不支持紅外線,不支持外接任何設備,功能限製了不少啊。
ARM處理器微體係結構的演變——過去的十年中,ARM處理器經曆了從簡單的ARM7TDMI內核發展到最新ARM11EJ-S內核,當前有5個產品係列——ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10、 SecurCore和ARM11.從簡單的三級流水線到先進的8級流水線結構。用單個時鍾來進行比較,性能差別不大。 ARM11是ARM家族中性能最強的一個係列。 ARM7TM 通常隻能在200MHz以下的頻率運行;arm11係列處理器展示了在性能上的巨大提升,首先推出350M~500MHz時鍾頻率的內核,在未來將上升到1GHz時鍾頻率。
ARM11處理器在提供高性能的同時,也允許在性能和功耗間做權衡以滿足某些特殊應用。通過動態調整時鍾頻率和供應電壓,開發者完全可以控製這兩者的平衡。在0.13um工藝,1.2v條件下,arm11處理器的功耗可以低至0.4mW/MHz.
ARM11處理器的超強性能是由一係列的架構特點所決定的。ARMv6-決定性能的基礎armv6架構決定了可以達到高性能處理器的基礎。
總的來說,armv6架構通過以下幾點來增強處理器的性能:
多媒體處理擴展
使MPEG4編碼/解碼加快一倍
音頻處理加快一倍
增強的Cache結構
實地址Cache
減少Cache的刷新和重載
減少上下文切換的開銷
增強的異常和中斷處理
使實時任務的處理更加迅速= 支持Unaligned和Mixed-endian數據訪問
使數據共享、軟件移植更簡單,也有利於節省存儲器空間
對絕大多數應用來說,ARMv6保持了100%的二進製向下兼容,使用戶過去開發的程序可以進一步繼承下去。armv6保持了所有過去架構中的T(Thumb指令)和E(DSP指令)擴展,使代碼壓縮和DSP處理特點得到延續;為了加速Java代碼執行速度的ARM Jazalle技術也繼續在armv6架構中發揮重要作用。
arm11處理器的內核特點
ARM11處理器是為了有效的提供高性能處理能力而設計的。該係列主要有ARM1136J,ARM1156T2和arm1176JZ三個內核型號
ARM11處理器係列可以在使用130nm代工廠技術、小至2.2mm2芯片麵積和低至0.24mW/MHz的前提下達到高達500MHz的性能表現。arm11處理器係列以眾多消費產品市場為目標,推出了許多新的技術,包括針對媒體處理的SIMD,用以提高安全性能的TrustZone技術,智能能源管理(IEM),以及需要非常高的、可升級的超過2600 Dhrystone 2.1 MIPS 性能的係統多處理技術。
ARM1176JZF-S可綜合處理器專門針對包括數字電視、機頂盒、遊戲機以及手機在內的消費及無線產品。這一處理器采用了ARM Jazelle? Java加速技術、arm TrustZone?技術(專門針對為運行開放式操作係統例如Symbian OS、Linux和Windows CE的消費產品提供安全性能的關鍵技術)以及一個矢量浮點(VFP)協處理器(為嵌入式3D圖像提供強大的加速功能)。
目前有很多應用要求多處理器的配置(多個ARM內核,或ARM+DSP的組合),ARM11處理器從設計伊始就注重更容易地與其他處理器共享數據,以及從非ARM的處理器上移植軟件。以朗銳智科(www.lrist.com)十多年的嵌入式開發經驗來看,ARM11的媒體處理能力和低功耗特點,特別適用於無線和消費類電子產品;其高數據吞吐量和高性能的結合非常適合網絡處理應用;另外,也在實時性能和浮點處理等方麵ARM11可以滿足汽車電子應用的需求。
最後更新:2017-08-13 22:29:18