Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

ARM11 - это группа более старых 32-разрядных процессорных ядер RISC ARM , лицензированных ARM Holdings . [1] Семейство ядер ARM11 состоит из ARM1136J (F) -S, ARM1156T2 (F) -S, ARM1176JZ (F) -S и ARM11MPCore. Поскольку ядра ARM11 выпускались с 2002 по 2005 годы , они больше не рекомендуются для новых конструкций ИС, вместо этого предпочтительны ядра ARM Cortex-A и ARM Cortex-R . [1]

Обзор [ править ]

Микроархитектура ARM11 (анонсированная 29 апреля 2002 г.) представила архитектурные дополнения ARMv6, о которых было объявлено в октябре 2001 г. Они включают инструкции мультимедиа SIMD , поддержку мультипроцессора и новую архитектуру кэш-памяти. Реализация включала значительно улучшенный конвейер обработки инструкций, по сравнению с предыдущими ARM9 или ARM10 семьями, а также используется в смартфонах от компании Apple , Nokia и других. Первоначальное ядро ​​ARM11 (ARM1136) было выпущено лицензиатам в октябре 2002 года.

Семейство ARM11 в настоящее время является единственными ядрами с архитектурой ARMv6. Однако существуют ядра ARMv6-M ( Cortex-M0 и Cortex-M1 ), предназначенные для работы с приложениями микроконтроллеров ; [2] Ядра ARM11 предназначены для более требовательных приложений.

Отличия от ARM9 [ править ]

С точки зрения набора команд ARM11 основывается на предыдущем поколении ARM9 . Он включает в себя все функции ARM926EJ-S [ необходима цитата ] и добавляет инструкции ARMv6 для поддержки мультимедиа (SIMD) и ускорения ответа IRQ.

Улучшения микроархитектуры в ядрах ARM11 [3] включают:

  • Инструкции SIMD, которые могут удвоить скорость алгоритма обработки цифрового аудиосигнала и MPEG-4
  • Кэш адресуется физически, что решает многие проблемы с псевдонимом кеша и снижает накладные расходы на переключение контекста.
  • Поддерживается доступ к данным без выравнивания и с прямым порядком байтов.
  • Сниженное тепловыделение и меньший риск перегрева
  • Переработанный конвейер с поддержкой более высоких тактовых частот (целевой до 1 ГГц)
    • Дольше: 8 (против 5) этапов
    • Незавершенное завершение некоторых операций (например, магазинов)
    • Динамическое предсказание / сворачивание ветвлений (например, XScale )
    • Промахи кеша не блокируют выполнение независимых инструкций.
    • Параллелизм загрузки / сохранения
    • Параллелизм ALU
  • 64-битные пути к данным

Поддержка отладки JTAG (для остановки, пошагового выполнения, точек останова и точек наблюдения) была упрощена. Модуль EmbeddedICE был заменен интерфейсом, который стал частью архитектуры ARMv7. Модули аппаратной трассировки (ETM и ETB) являются совместимыми, но обновленными версиями модулей, используемых в ARM9. В частности, была обновлена ​​семантика трассировки, чтобы адресовать параллельное выполнение инструкций и передачу данных.

ARM прилагает усилия для продвижения рекомендованных стилей и методов кодирования Verilog . Это гарантирует семантически строгий дизайн, сохраняя идентичную семантику на протяжении всего процесса проектирования микросхемы, что включало широкое использование формальных методов проверки . Без такого внимания интеграция ARM11 со сторонними разработками может привести к появлению скрытых ошибок, которые трудно найти. Из-за того, что ядра ARM интегрированы во множество различных конструкций, с использованием различных инструментов логического синтеза и процессов производства микросхем, влияние его качества на уровне передачи регистров (RTL) многократно усиливается. [4] Поколение ARM11 уделяло больше внимания синтезу, чем предыдущие поколения, что сделало такие проблемы более серьезной проблемой.

Ядра [ править ]

Есть четыре ядра ARM11:

  • ARM1136 [5]
  • ARM1156, представила инструкции Thumb2
  • ARM1176, представленные расширения безопасности [6]
  • ARM11MPcore, добавлена ​​поддержка многоядерности

Чипсы [ править ]

Raspberry Pi B + с Broadcom BCM2835 (ARM1176JZF-S) [7]
Atheros AR7400
  • Амбарелла A5s, A7, A7L
  • ASPEED Technology Inc. AST25xx
  • Broadcom BCM2835 ( Raspberry Pi ), BCM21553
  • Серия Cavium ECONA CNS3000 [8]
  • CSR Quatro 4230, 45xx, 53xx
  • Freescale Semiconductor серии i.MX3x, например i.MX31 , i.MX35
  • Инфотмик IMAPX2xx
  • ЦП Nintendo CTR (ЦП Nintendo 3DS )
  • Модуль НТК 1879ВЯ1Я, К1879ХБ1Я, 1879ХК1Я, К1888ВС018
  • Nvidia Tegra
  • MediaTek MTK6573
  • Mindspeed Comcerto 1000 (Freescale LS102MA)
  • Технология PLX NAS782x
  • Qualcomm MSM720x, MSM7x27
  • Qualcomm Atheros AR7400
  • Samsung S3C64xx, S5P64xx, S5L87xx, S5L89xx или Exynos Dual с Logic11
  • Телочипы TCC8902
  • Серия Texas Instruments OMAP2 с TMS320 C55x или C64x DSP в качестве второго ядра
  • Xcometic KVM2800

См. Также [ править ]

  • ARM архитектура
  • Список архитектур и ядер ARM
  • JTAG
  • Прерывание , обработчик прерывания
  • Операционная система реального времени , Сравнение операционных систем реального времени

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Семейная веб-страница ARM11; ARM Holdings.
  2. ^ не поддерживается Linux начиная с версии 3.3
  3. ^ "Микроархитектура ARM11", ARM Ltd, 2002 г.
  4. ^ Опасности жизни с X (ошибки, скрытые в вашем Verilog) , версия 1.1 (14 октября 2003 г.).
  5. ^ "ARM1136JF-S и ARM1136J-S Техническое справочное руководство, редакция: r1p5; ARM DDI 0211K" .
  6. ^ "ARM1176JZF-S Техническое справочное руководство, редакция: r0p7" . Проверено 4 октября 2012 года .
  7. ^ «BCM2835 - Документация Raspberry Pi» . raspberrypi.org . Проверено 15 апреля 2017 года .
  8. ^ «Cavium Networks представляет семейство ECONA сверхэнергоэффективных процессоров System-on-Chip (SoC) на базе ARM® для цифрового дома, которые преодолевают барьер в 1 Вт» (пресс-релиз). Кавиум . 8 сентября 2009 г.

Внешние ссылки [ править ]

Официальные документы ARM11
  • Официальный сайт ARM11
  • Справочные руководства по архитектуре: ARMv4 / 5/6 , ARMv7-A / R
  • Основные справочные руководства: ARM1136J (F) -S , ARM1156T2-S , ARM1156T2F-S , ARM1176JZ-S , ARM1176JZF-S , ARM11 MPCore
  • Справочное руководство сопроцессора : VFP11 (с плавающей точкой для ARM1136JF-S)
Карточки с краткими справками
  • Инструкции: большой палец ( 1 ), рука и большой палец-2 ( 2 ), вектор с плавающей запятой ( 3 )
  • Коды операций: Thumb ( 1 , 2 ), ARM ( 3 , 4 ), Директивы GNU Assembler 5 .
Другой
  • В ARM11 отсутствует инструкция целочисленного аппаратного деления
  • Архитектура ARM11 , 2009, Иэн Дэйви и Пэйтон Оливери.