arm11处理器架构详细分析

本文将为你详细介绍嵌入处理器界的新宠arm11处理器
arm11一系列微处理器是arm公司近年发布新品risc处理器，它是arm新指令架构——armv6第一代设计方案解决方案。　　该一系列主要有arm1136j,arm1156t2与arm1176jz三个内核型号参数，分别针对不同使用领域。　　本文将对最新armv6架构进行说明，并深入研究arm11处理器先进特性与关键技术信息。　　armv6构造体系　　解决方案新品微处理器第一步就是订立一个新构造体系。这里所说构造体系仅仅是对处理器行为进行详解，并不包括具体地指定处理器是怎么被建造。构造体系定义供应了处理器与外界操作方法系统,应用程序软件与调试支持接口，从细节上说，处理器构造体系定义了指令集，编程代码模式与最近存储器的间接口。　　全新arm处理器架构—armv6，推出于2001年10月，它创建于过去十年arm许多成功构造体系基础上。同处理器授权相似，arm也向客户授权它构造体系。比如，intelxscale就是armv5te处理器。本文也会就arm11与intel xscale特性作一相比较。
　　目标使用　　armv6架构是根据下一代消费类电子，无线设备，网络使用与汽车电子产品等需求而制定。arm11媒体处理能力与低功耗特性，特别可用于无线与消费类电子产品；其高数据吞吐量与高性能组成非常适合网络处理使用；另外，也在实时性能与浮点处理等方面arm11能足够汽车电子使用需求。能预言，amrv6体系构造arm11一系列处理器将在上述领域发挥巨大用处。　　主要特性　　对于各种无线移动使用，毫无节制供应高性能处理器是无用。同成本控制类似，功耗控制也是一个显要因素。　　arm11一系列处理器展示了在性能上巨大优化，首先发布350m~500mhz时钟频率内核，在将来将上升到1ghz时钟频率如图2。
　　arm11处理器在供应高性能同时，也允许在性能与功耗间做权衡对足够某些特殊使用。通过动态调整时钟频率与供应电压，研发者完全能控制这两者平衡。在0.13um工艺，1.2v环境下，arm11处理器功耗能低到0.4mw/mhz。
　　arm11处理器同时供应了可综合版本与半定制硬核两种解决方案。可综合版本能能让客户根据自己半导体工艺研发出各有特色处理器内核，并保持足够灵活性。arm解决方案硬核则是为了足够那些极高性能与速度条件使用，同时为客户节省解决方案成本与时间。　　为了能让客户更方便地走完解决方案过程，arm11处理器使用了易于综合流水线构造，并与常见综合工具对及ram compiler良好组成，确保了客户能成功并迅速达到时序收敛。目前已有arm11处理器在不包含cache情况下面积小于2.7mm2，对于当前复杂soc设计方案来说，如此小die size对ic成本减少是极其显要。arm11处理器在很多方面为软件研发者带来便利。一方面，它包含了更多多媒体处理指令来加速视频与音频处理；另一方面，它新品存储器系统进一步提升了操作方法系统性能；此外，还供应了新指令来加速实时性能与中断响应。　　再次，目前有很多使用条件多处理器设置多个arm内核，或arm+dsp组合，arm11处理器从设计方案伊始就注重更轻松地及其他处理器共享数据，对及从非arm处理器上移植软件。此外，arm还研发了arm11一系列多处理器系统——mpcore由二个到四个arm11内核结合。　　优秀性能　　arm11处理器超强性能是由一一系列架构特性所决定。armv6—决定性能基础armv6架构决定了能达到高性能处理器基础。　　总来说，armv6架构通过对下几点来增强处理器性能：　　·多媒体处理扩展　　使mpeg4编码/解码加快一倍　　音频处理加快一倍　　·增强cache构造　　实地址cache　　减少cache刷新与重载　　减少上下文切换开销　　·增强异常与中断处理　　使实时任务处理更加迅速= 支持unaligned与mixed-endian数据访问　　使数据共享，软件移植更简单，也有利于节省存储器空间　　对绝大多数使用来说，armv6保持了100%二进制向下兼容，运用户过去研发程序能进一步继承下去。armv6
保持了所有过去架构中tthumb指令与edsp指令扩展，使源代码压缩与dsp处理特性得到延续；为了加速java源代码执行速度arm jazalle技术信息也继续在armv6架构中发挥显要用处。　　arm11处理器内核特性　　arm11处理器是为了有效供应高性能处理能力而设计方案。在这里需强调是，arm并不是不能设计方案出启动在更高频率处理器，而是，在处理器能供应超高性能同时，还要保证功耗，面积有效性。arm11优秀流水线设计方案是这些功能显要保证。
ARM11系列微处理器是ARM公司近年推出的新一代RISC处理器，它是ARM新指令架构——ARMv6的第一代设计实现。该系列主要有ARM1136J，ARM1156T2和ARM1176JZ三个内核型号，分别针对不同应用领域。

　　实现新一代微处理器的第一步就是订立一个新的结构体系。这里所说的结构体系只是对处理器行为进行描述，并不包括具体地指定处理器是如何被建造的。结构体系的定义提供了处理器和外界（操作系统，应用程序和调试支持）的接口，从细节上说，处理器结构体系定义了指令集、编程模式和最近的存储器之间的接口。最新的ARM处理器架构—ARMv6，发布于2001年10月，它建立于过去十年ARM许多成功的结构体系基础上。同处理器的授权相似，ARM也向客户授权它的结构体系。比如，Intel的XScale就是基于ARMv5TE的处理器。

　　ARMv6架构是根据下一代的消费类电子、无线设备、网络应用和汽车电子产品等需求而制定的。ARM11的媒体处理能力和低功耗特点，特别适用于无线和消费类电子产品；其高数据吞吐量和高性能的结合非常适合网络处理应用；另外，也在实时性能和浮点处理等方面ARM11可以满足汽车电子应用的需求。可以预言，基于AMRv6体系结构的ARM11系列处理器将在上述领域发挥巨大的作用。

　　对于各种无线移动应用，毫无节制的提供高性能处理器是无用的。同成本控制类似，功耗的控制也是一个重要因素。ARM11系列处理器展示了在性能上的巨大提升，首先推出350M~500MHz时钟频率的内核，在未来将上升到1GHz时钟频率ARM11处理器在提供高性能的同时，也允许在性能和功耗间做权衡以满足某些特殊应用。通过动态调整时钟频率和供应电压，开发者完全可以控制这两者的平衡。在0.13um工艺，1.2v条件下，ARM11处理器的功耗可以低至0.4mW/MHz。ARM11处理器同时提供了可综合版本和半定制硬核两种实现。可综合版本可以让客户根据自己的半导体工艺开发出各有特色的处理器内核，并保持足够灵活性。ARM实现的硬核则是为了满足那些极高性能和速度要求的应用，同时为客户节省实现的成本和时间。为了让客户更方便地走完实现流程，ARM11处理器采用了易于综合的流水线结构，并和常用的综合工具以及RAM compiler良好结合，确保了客户可以成功并迅速的达到时序收敛。目前已有的ARM11处理器在不包含Cache的情况下面积小于2.7mm2，对于当前复杂的SoC设计来说，如此小的die size对芯片成本的降低是极其重要的。ARM11处理器在很多方面为软件开发者带来便利。一方面，它包含了更多的多媒体处理指令来加速视频和音频处理；另一方面，它的新型存储器系统进一步提高了操作系统的性能；此外，还提供了新指令来加速实时性能和中断的响应。再次，目前有很多应用要求多处理器的配置（多个ARM内核，或ARM+DSP的组合），ARM11处理器从设计伊始就注重更容易地与其他处理器共享数据，以及从非ARM的处理器上移植软件。此外，ARM还开发了基于ARM11系列的多处理器系统——MPCORE（由二个到四个ARM11内核组成）。

　　ARM11处理器的超强性能是由一系列的架构特点所决定的。

　　ARMv6—决定性能的基础

　　ARMv6架构决定了可以达到高性能处理器的基础。总的来说，ARMv6架构通过以下几点来增强处理器的性能：

　　1.多媒体处理扩展使MPEG4编码/解码加快一倍

　　音频处理加快一倍

　　2.增强的Cache结构

　　实地址Cache4

　　减少Cache的刷新和重载

　　减少上下文切换的开销

arm11处理器架构详细分析相关推荐

Linux系统进程调度——调度架构详细分析
日期内核版本架构作者内容 2019-4-14 Linux-2.6.32 X86 Bystander Linux进程调度架构 1 调度器 1.1 概述现代的操作系统是多任务的操作系统,硬件的处 ...
中国嵌入式高端ARM开发板的江湖故事——详细分析国内各家ARM11 S3C6410 开发板的选型以及竞争格局
// Topic:中国嵌入式高端ARM开发板的江湖故事--详细分析国内各家ARM11 S3C6410 开发板的选型以及竞争格局 //作者:gooogleman //版权:gooogleman 邮箱 ...
中国嵌入式高端ARM开发板的江湖故事详细分析国内各家ARM11 S3C6410 开发板的选型以及竞争格局
分享一下我老师大神的人工智能教程!零基础,通俗易懂!http://blog.csdn.net/jiangjunshow 也欢迎大家转载本篇文章.分享知识,造福人民,实现我们中华民族伟大复兴! // T ...
ARMv8架构u-boot启动流程详细分析(一)
文章目录 1 概述 2 armv8 u-boot的启动 3 u-boot源码整体结构和一些编译配置方式 3.1 编译配置方式 3.2 u-boot源码结构 4 u-boot armv8链接脚本 4.1 ...
ARM架构版本及处理器系列详细介绍
目录 1 ARM发展 2 ARM版本 3ARM系列说明 3.1ARM7系列 3.2ARM9系列 3.3ARM11系列 3.4Cortex-R系列 3.5Cortex-M系列 3.6Cortex-A系列 ...
嵌入式系统硬件处理器架构的发展趋势及比较分析
嵌入式系统已经广泛地应用到当今各个领域,与我们的生活息息相关,小到掌上的数字产品,大到汽车.航天飞机. 提到嵌入式系统我们很快会联想到单片机,不错,MCU是最基础和常用的嵌入式系统,但是目前像FPGA ...
AMCL源码架构讲解与详细分析
ROS进阶教程(三)AMCL源码分析 AMCL算法简介 AMCL包结构与通信 CmakeLists研究体系结构与研究节点文件函数讲解订阅话题函数 scan_topic initial_pose ...
DL之Transformer：Transformer的简介(优缺点/架构详解，基于Transformer的系列架构对比分析)、使用方法(NLP领域/CV领域)、案例应用之详细攻略
DL之Transformer:Transformer的简介(优缺点/架构详解,基于Transformer的系列架构对比分析).使用方法(NLP领域/CV领域).案例应用之详细攻略目录 Transfo ...
《嵌入式 - 嵌入式大杂烩》处理器架构与指令集
大家天天都在使用手机,你知道你的手机使用的什么处理器?处理器又是何种架构呢?今天笔者就来谈谈处理器的架构和指令集. 我们知道一台手机最重要的就是处理器,也就是处理器,那么什么是处理器呢? 处理器就是一 ...

arm11处理器架构详细分析

arm11处理器架构详细分析相关推荐

最新文章

热门文章