ARM Tech Day : ARM 三大 CPU 架構各司其職,並個別針對 32 位元運算、 5G 與高安全性增添新產品線

2016.06.16 06:53PM
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是ARM Tech Day : ARM 三大 CPU 架構各司其職,並個別針對 32 位元運算、 5G 與高安全性增添新產品線這篇文章的首圖

不知是否為了與 ARM 公司名稱縮寫吻合, ARM 旗下 CPU IP 三大產品線簡稱也正好是 ARM ,分別是 Cortex-A 、 Cortex-R 以及 Cortex-M  ,三者雖同為 CPU 架構,但所具備的機能卻有明顯的差異化, Cortex-A 是針對運算級應用並可執行完整的 OS ,而同樣執行 RTOS 的 Cortex-R 與 Cortex-M 則是各別針對需要及時反應以及省電小體積的需求。

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在此更進一步針對 Cortex-R 以及 Cortex-M 的定位差異做介紹, Cortex-R 的應用領域是需要能及時反應操作動作,例如馬達速度管理、車載的引擎控制管理,能用於像是機械手臂,汽車的電子化油門、引擎控制,電動車的電力管控等等,近年更用於高流量網通晶片解決大數據量及時處理,但同時對於晶片體積與電力的限制較不重視;而 Cortex-M 則是常用於嵌入式領域,雖然負責的工作仍是以管理為主,但不需要及時反應,而是更重視省電與縮小晶片體積,常見於感測器管理、數據機等應用。

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在 Tech Day , ARM 介紹了針對低功耗以及僅需要 32 位元的架構 Cortex-A32 ,有趣的是這項架構並非使用上一代的 ARMv7 指令集,而是使用全新的 ARMv8-A 指令集,但僅保留其中的 32 位元指令集。 Cortex-A32 鎖定的是 IoT 的應用,旨在作為 Cortex-A5 與 Cortex-A7 的更新,且相較支援 64 位於指令集的 Cortex-A53 更小巧與省電,在同樣僅執行 32 位元系統的前提下還能少 10% 功耗。

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Cortex-A32 多省電?以標準架構生產下,四核心 1GHz 的 Cortex-A32 功耗僅 75mW ,而單核心 100MHz 的 Cortex-A32 更僅有 4mW ;然而若要更進一步降低多核心架構功耗,搭配 ARM 硬體 POP ,可將同為 1GHz 四核心 Cortex-A32 功耗控制在 62mW 以下,而 500MHz 四核心 Cortex-A32 更能控制在 20mW 。不過由於是特別針對 32 位元應用的架構,故 Cortex-A32 並不支援大小核設計。

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而在 Cortex-M 產品線方面,由於 IoT 應用對於安全管理的需求越來越高, ARM 此次也介紹兩款可視為 Cortex-M3/M4 以及 Cortex-M0/M0+ 的架構,分別為 SC300 以及 SC000 ,針對強化安全性之防竄改市場,但除了這兩款基於 ARMv7-M 架構、繼承前述兩產品線的產品外,最重要的是宣布下一代 ARMv8-M 在架構中強化對於 TrustZone 安全防護的支援,藉由 TrustZone 強化安全管理的可靠性,滿足 IoT 裝置對安全防護的需求。

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另外先前也提到新一代的基頻數據機由於數據處理流量增加,市場先前也漸漸有對於導入 Cortex-R 架構的需求, ARM 也宣布了首款同時能滿足儲存管理以及基頻數據管理的 Cortex-R 及時處理器架構 Cortex-R8 ,這款架構是延續 Cortex-R7 的新一代架構,標榜是唯一一款能及時處理 5G 流量以及載波聚合的架構,並提供及時的 5G 應用體驗。  

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