- ARM Cortex-A9 MPCore ARM Cortex-A9 MPCore піднімає пікову продуктивність на новий високий рівень...
- короткі підсумки
ARM Cortex-A9 MPCore
ARM Cortex-A9 MPCore піднімає пікову продуктивність на новий високий рівень при одночасній підтримці простоти рішень і можливостей контролю споживаної потужності, як на рівні процесора, так і на рівні системи в цілому.
Процесор Cortex-A9 MPCore має можливість оптимізації продуктивності додатків і по швидкості виконання, і по споживаної потужності.
Основні можливості включають в себе наступне.
Дана підтримка включає в себе компоненти IP, системні засоби розробки і налагодження, бібліотеку стандартизованих макроячеек і пам'яті - ARM Advantage.
Компоненти Physical IP включають широкий спектр продуктів, в тому числі стандартну бібліотеку макроячеек і реалізацій пам'яті для створення високопродуктивних і низькоспоживаючі систем з процесором Cortex-A9. Стандартні макроячейки містять модулі регулювання енергоспоживання, що дозволяють динамічно управляти режимами роботи з метою оптимізації енергоспоживання із застосуванням таких технологій, як управління частотою, керування напругою живлення, блоки з різною напругою живлення. Бібліотеки осередків пам'яті також пропонуються з розширеними можливостями управління живленням.
Процесори Cortex-A9 підтримуються великою бібліотекою макроячеек PrimeCell 
fabric IP, включаючи: контролер динамічної пам'яті -PL341 DDR2; контролер статичної пам'яті - PL351; конфігурується інтерфейс межсоединений - PL301 AXI; контролер кеша другого рівня - PL310 L2 Cache Controller, оптимізований для високопродуктивних додатків з використанням процесорів Cortex-A9.
додаток AMBA Designer tool дозволяє розробникам систем на кристалі (SoC) конфігурувати і оптимізувати підсистеми зв'язків AXI і експортувати їх в стандарт EDA.
Засіб розробки ARM RealView SoC Designer дозволяє здійснювати швидке розширення архітектури, аналіз продуктивності систем на основі Cortex-A9, а також розробляти драйвери і критично важливі ділянки коду до того, як стане доступною апаратна частина. Інструмент RealView System Generator пропонує засоби моделювання поведінки системи на основі ARM-коду.
Технологія ARM CoreSight 
використовується для швидкої налагодження і зменшення часу виходу продукту на ринок. Процесор застосовує технологію Program Trace Macrocell для трасування ходу виконання програми з підтримкою перегляду виконання інструкцій і включає ARMv7-сумісний налагоджувальний інтерфейс. Інструмент CoreSight design kit для Cortex-A9 розширює можливості налагодження і трасування.
Середовище розробки програмного забезпечення ARM RealView Development Suite включає в себе генератор коду, оптимізований по продуктивності і щільності коду, з підтримкою компіляції коду для розширення архітектури NEON, налагодження додатків для мультипроцессора Cortex-A9 MPCore за допомогою інструменту RealView ICE and Trace. Процесор Cortex-A9 підтримується також широким спектром налагоджувальних плат і систем розробки прототипів, як в FPGA, так і у вигляді програмних засобів.
ARM Cortex-A5
процесор ARM Cortex -A5 - найменший, низькоспоживаючі, мультиядерність ARM -процесор, призначений для широкого кола пристроїв: від мобільних пристроїв типу смартфонів, комунікаторів, мультимедійних програвачів і т. П. До вбудованих користувальницьких або індустріальних комп'ютерів.
Процесор Cortex-A5 ( Мал. 8.4 ) Передбачає можливість міграції рішень для великої кількості ліцензованих ядер, заснованих на ARM926EJ-S і ARM1176JZ-S . Володіючи продуктивністю кращої, ніж процесори ARM1176JZ-S, при рівні енергоспоживання і займаної площі ARM926EJ-S процесора, Cortex-A5 дає приблизно дворазовий приріст відносини "продуктивність / споживана потужність" у порівнянні зі своїми популярними попередниками.
Мал.8.4.
Структурна схема процесора ARM Cortex-A5
Продуктивність ще більше збільшується в мультипроцессорной конфігурації Cortex-A5 MPCore .
Процесор ARM Cortex-A5 заснований на одноканальному 8-стадійному конвеєрі з поліпшеним блоком передбачення розгалужень. Досягається продуктивність - 1.5 DMIPS / МГц.
Одиночний процесор включає в себе 8-рівневий цілочисельний конвеєр, модуль NEON, блок обчислень з плаваючою точкою. Всі блоки процесора оптимізовані по споживаної потужності і займаної площі.
Таблиця 8.1. Порівняльні характеристики мультиядерних процесорів ARM Процесор Продуктивність ядра, DMIPS / МГц Відносне енергоспоживання, мВт / МГц Робочі частоти, МГц Розмір кешу (інструкцій / даних), байт ARM11 MPCore 1.0 0,23-0,43 320-620 16-64 К / 16 -64 До ARM Cortex-A9 MPCore 2,0-2,5 <2000 16-64 К / 16-64 До ARM Cortex-A5 MPCore 1,5 0,12 480 4-64 К / 4-64 До
Процесори виготовляються по 40-нм технології, робоча частота - 480 МГц, яку займає на кристалі площа - 0,53 мм 2 (без кеша - 0,27 мм 2), розмір кешу інструкцій / даних - 16 Кбайт / 16 Кбайт. Площа, яку займає процесором з кешем і блоком розширення NEON - 0,68 мм 2. Енергоспоживання - 0,12 мВт / МГц. Показник енергоефективності - 13 DMIPS / мВт.
Порівняльні характеристики ARM -Процесор представлені в таблиці 8.1
короткі підсумки
Мультиядерні процесори ARM представляють досить потужну і енергоефективну платформу для широкого класу додатків. Ці процесори мають можливості мультимедійної обробки даних, підтримкою ряду технологій ущільнення коду і управління живленням. Вони базуються на високопродуктивної системної шині AMBA
Цільова область застосування: мобільні пристрої і вбудовані системи різного застосування - мобільні телефони, смартфони, комунікатори, мультимедійні пристрої. Архітектура процесорів має досить привабливими властивостями: зручна і ефективна система команд, потужна підтримка при розробці і супроводі продукту, як апаратної бази, так і програмного забезпечення, висока енергоефективність.
Контрольні питання
- Вкажіть основні загальні риси мультиядерність технології ARM.
- Опишіть структуру процесора ARM11 MPCore.
- Опишіть структуру мультиядерних процесорів Cortex-A MPCore.
- Вкажіть відмінності процесорів Cortex-A5 MPCore і Cortex-A9 MPCore.
вправи
- Оцініть пікову продуктивність мультиядерних процесорів з ARM -ядро.
- Простежте тенденції розвитку архітектури ARM в розрізі продуктивності, енергоспоживання, пам'яті.