ARM核心芯片的选择.ppt
《ARM核心芯片的选择.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ARM核心芯片的选择.ppt(49页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、ARM核心芯片的选择和简单介绍,嵌入式处理器体系结构,按体系结构的不同可分为五大类ARMMIPSPOWER PCX86SH系列,ARM 公司的ARM RISC处理器ARM 7 Thumb 家族ARM 9 Thumb 家族ARM 10 Thumb 家族ARM 11 Thumb 家族,Intel StrongARM,StrongARM 110StrongARM 1100StrongARM 1110StrongARM 1111,INTEL的Xscale架构处理器,基于ARM V5TE体系结构兼容ARM V5TE ISA指令集(不支持浮点指令集)在处理器内核周围提供了指令和数据存储器管理单元指令、数据
2、和微小数据缓存写缓冲、挂起缓冲和分支目标缓冲器电源管理性能监控调试JTAG单元以及协处理器接口MAC协处理器内核存储总线,MIPS,从1986年推出R2000处理器以来,MIPS陆续推出R3000、R4000、R8000等。之后,MIPS公司的战略发生变化,把重点放在嵌入式系统。1999年,MIPS公司发布了MIPS32和MIPS64体系结构标准,集成了原来所有的MIPS指令集,并且增加了许多更强大的功能。此后MIPS公司又陆续开发了高性能、低功耗的32位和64位处理器内核。,MIPS RISC,MIPS,在MIPS的32位内核中4K系列对应于SOC应用设计;M4K系列内核是为在下一代消费电子
3、、网络、宽带应用中越来越受欢迎的多CPU SOC所设计;4KE系列具有目前32位通用嵌入式处理器中最高的DMIPS/MHz性能指标;4KS系列由于采用了特殊的SmartMIPS体系结构,特别适用于需要安全数据传输的领域,比如网络、智能卡等;5K和20Kc系列属于MIPS的64位内核5K能提供1.4DMIPS/MHz的性能以及最低350MHz的运行速率。20Kc是当今最快的可授权嵌入式处理器内核。一般运行在600MHz,具有7段流水线的20Kc内核,能提供1.2GFLOPS的峰值浮点运算能力。,MIPS,在嵌入式处理器市场中,基于MIPS内核的处理器占据了相当大的数量2002年,一共付运了870
4、0万片采用MIPS内核的嵌入式处理器,份额仅次于ARM位居全球第二。在目前快速增长的比如Cable Modem、DSL Modem、DVD录像机等领域内,MIPS的市场份额位居第一。MIPS的合作伙伴包括了AMD,IDT,NEC,TI,SONY等众多厂商,ARM vs.MIPS,1.流水线结构 pipeline-MIPS 是最简单的体系结构之一,所以使大学喜欢选择 MIPS 体系结构来介绍计算体系结构课程。2.指令结构 instruction-MIPS have 32bit and 64bit architecture,-ARM only have 32bit architecture3.寄存
5、器 register-由于MIPS内核中有32个寄存器(Register),而ARM只有16个,这种结构设计上的先天优势,决定了在同等性能表现下,MIPS的芯片面积和功耗会更小。,ARM vs.MIPS,4.地址空间 address space-MIPS 起始地址是0 xbfc00000,会有4Mbyte的大小限制,但一般MIPS芯片都会采取方法解决这个问题。ARM没有这种问题。5.性能 performance-具体性能比较,因为差异性太大,很难分出好坏。6.应用-在1000MHz以上应用,很难找到ARM架构的产品。-MIPS架构用在200MHz或者是266MHz以下的应用比较少,而这恰恰是A
6、RM的主攻市场。-ARM 在手机等便携式领域,MIPS 在住宅网关、线缆调制解调器、线缆机顶盒等,ARM vs.MIPS,7.未来发展-ARM的下一代走向多内核结构,而MIPS公司的下一代核心则转向硬件多线程功能(multithreading)从现在的发展来看,多内核占上风。8.总结ARM和MIPS在一开始的RISC的设计上有很多不同,但随着技术的发展,各自扬长避短,好的技术大家都会使用。,PowerPC体系结构,Motorola半导体(现Freescale半导体)联合IBM以及苹果电脑 IBMPowerPC750 PowerPCG3 MotorolaMPC MC,ARM vs.Power P
7、C,Powerpc芯片凭借其出色的性能和高度整合和技术先进特性在网络通信应用,工业控制应用,家用数字化,网络存储领域,军工领域,电力系统控制等都具有非常广泛的应用由于PowerPC相对ARM器件来说价格稍贵,另外ARM开发工具盗版到处都是,所以在中国目前来说PowerPC不是很普及但在一些欧美国家应用很广泛的,PowerPC相对ARM的优势,一是,整合度高以及技术先进性。现在Freescale PowerPC 处理器集成USB,PCI,DDR控制器,SATA控制器,千兆网口控制器,CAN控制器,RapidIO以及PCI_Express控制器,IEEE1588通信协议,支持各种通信协议CPM协处
8、理器,DMA,SPI,IC.UART等,客户无须设计复杂的外围电路,减少设计复杂程度以及物料使用,ARM这点比不上,PowerPC相对ARM的优势,二是,芯片可选范围大,性能高,升级容易,从M-1.7G都有处理器,而且POwerPC将象多核处理器发展,如已经推出集成双e500 core MPC8572,MIPS性能高达。ARM 大概是 1.1 MIPS/MHz,Power Architecture 是大于2.0MIPS/MHz,所以PowerPC在高端嵌入式应用,占有很大比例,ARM这点比不上,PowerPC相对ARM的优势,三是,开发难度方面,其实PowerPC处理器开发难度并不是很高,只不
9、过因为开发的人少,所以中文资料相对较少,另外开发工具也不象ARM那么多盗版的,所以总有些人抱怨PowerPC处理器开发难度大,如Freescale都免费给客户提供 Datasheet,设计详细文档给用户,而且最底层驱动,Freesclae都已经开发好相信以后用的人会越来越多,PowerPC相对ARM的优势,四是,价格方面,总有人抱怨说PowerPC处理器价格贵,相对ARM来说,同样频率的,可能会贵点,但是如果是MIPS/MHz性能比较以及整合的外围电路来说,PowerPC还是有一定优势的,Freescale也意识到这个问题,所以推出了象工作频率低点的MPC8313,MPO8323等低价格处理器
10、,另外如coldfire也推出低价格处理器,随着Freescale后面产品继续推出,PowerPC处理器价格会越来越便宜,X86体系结构,Intel X86体系结构AMD最新的X86体系结构嵌入式处理器产品为Geode 系列处理器 CISC指令集,SH体系结构,SH(SuperH)系列是由前日立半导体公司(现Renesas公司)推出的嵌入式处理器 SH系列的CPU指令格式是固定的,只有一个字长,绝大多数指令是单周期完成的,即使是复杂的乘加指令也仅需2个时钟周期 为了克服内存访问的瓶颈,SH的CPU简化寻址方式,采用Load/Store(装载/存储)结构,并且在片内设置高速缓存,以减少访问内存的
11、时间,1999年底,SH系列累计生产达1.18亿片。SH系列投入市场后,用量最多的是工业,占总量的36%,第二位是办公自动化,占总量的26%;第三位是消费领域;再其次的是通信领域。此外,汽车导航、定位、控制系统,也是SH系列不小的一个市场。在美国,SH系列占有较大的市场份额 型号SH1-4(32位)SH5(64位),ARM芯片选择的一般原则,目前非常流行的ARM芯核有ARM7TDMI,StrongARMARM720T,ARM9TDMI,ARM922T,ARM940T,ARM946T,ARM10TDM1等。由于ARM芯片有多达十几种的芯核结构,70多家芯片生产厂家,以及千变万化的内部功能配置组合
12、,给开发人员在选择方案时带来一定的困难。所以,对ARM芯片做一对比研究是十分必要的。,ARM芯片选择的一般原则,ARM芯核如果希望使用WinCE或Linux等操作系统以减少软件开发时间,就需要选择ARM720T以上带有MMU(memorymanagementunit)功能的ARM芯片,ARM720T、StrongARM、ARM920T、ARM922T、ARM946T都带有MMU功能。而ARM7TDMI没有MMU,不支持WindowsCE和大部分的Linux,但目前有uCLinux等少数几种Linux不需要MMU的支持。,ARM芯片选择的一般原则,系统时钟控制器系统时钟决定了ARM芯片的处理速度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ARM 核心 芯片 选择
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5415694.html