嵌入式ARM11處理器具有怎樣的特點(diǎn)

蘋果iPhone采用了三星電子生產(chǎn)的S3C6400型處理器，基于ARM11架構(gòu)，arm1176JZF程序內(nèi)核的運(yùn)行頻率更是高達(dá)620MHz，從而保證了Mac OS的流暢運(yùn)行，與之對應(yīng)的程序運(yùn)行內(nèi)存達(dá)到了128M， 并采用了三星閃存芯片，容量達(dá)到了8GB.觸控方式方面，iPhone采用了Muti-touch技術(shù)，絢麗的3D界面以及流暢的畫面過度足以令人驚嘆科技之美。其他功能方面，iPhone不支持3G，不支持FM調(diào)頻收音機(jī)，不支持紅外線，不支持外接任何設(shè)備，功能限制了不少啊。

ARM處理器微體系結(jié)構(gòu)的演變——過去的十年中，ARM處理器經(jīng)歷了從簡單的ARM7TDMI內(nèi)核發(fā)展到最新ARM11EJ-S內(nèi)核，當(dāng)前有5個產(chǎn)品系列——ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10、 SecurCore和ARM11.從簡單的三級流水線到先進(jìn)的8級流水線結(jié)構(gòu)。用單個時鐘來進(jìn)行比較，性能差別不大。 ARM11是ARM家族中性能最強(qiáng)的一個系列。 ARM7TM 通常只能在200MHz以下的頻率運(yùn)行；arm11系列處理器展示了在性能上的巨大提升，首先推出350M~500MHz時鐘頻率的內(nèi)核，在未來將上升到1GHz時鐘頻率。

ARM11處理器在提供高性能的同時，也允許在性能和功耗間做權(quán)衡以滿足某些特殊應(yīng)用。通過動態(tài)調(diào)整時鐘頻率和供應(yīng)電壓，開發(fā)者完全可以控制這兩者的平衡。在0.13um工藝，1.2v條件下，arm11處理器的功耗可以低至0.4mW/MHz.

ARM11處理器的超強(qiáng)性能是由一系列的架構(gòu)特點(diǎn)所決定的。ARMv6-決定性能的基礎(chǔ)armv6架構(gòu)決定了可以達(dá)到高性能處理器的基礎(chǔ)。

總的來說，armv6架構(gòu)通過以下幾點(diǎn)來增強(qiáng)處理器的性能：

多媒體處理擴(kuò)展

使MPEG4編碼/解碼加快一倍

音頻處理加快一倍

增強(qiáng)的Cache結(jié)構(gòu)

實(shí)地址Cache

減少Cache的刷新和重載

減少上下文切換的開銷

增強(qiáng)的異常和中斷處理

使實(shí)時任務(wù)的處理更加迅速= 支持Unaligned和Mixed-endian數(shù)據(jù)訪問

使數(shù)據(jù)共享、軟件移植更簡單，也有利于節(jié)省存儲器空間

對絕大多數(shù)應(yīng)用來說，ARMv6保持了100%的二進(jìn)制向下兼容，使用戶過去開發(fā)的程序可以進(jìn)一步繼承下去。armv6保持了所有過去架構(gòu)中的T（Thumb指令）和E（DSP指令）擴(kuò)展，使代碼壓縮和DSP處理特點(diǎn)得到延續(xù)；為了加速Java代碼執(zhí)行速度的ARM Jazalle技術(shù)也繼續(xù)在armv6架構(gòu)中發(fā)揮重要作用。

arm11處理器的內(nèi)核特點(diǎn)

ARM11處理器是為了有效的提供高性能處理能力而設(shè)計(jì)的。該系列主要有ARM1136J，ARM1156T2和arm1176JZ三個內(nèi)核型號

ARM11處理器系列可以在使用130nm代工廠技術(shù)、小至2.2mm2芯片面積和低至0.24mW/MHz的前提下達(dá)到高達(dá)500MHz的性能表現(xiàn)。arm11處理器系列以眾多消費(fèi)產(chǎn)品市場為目標(biāo)，推出了許多新的技術(shù)，包括針對媒體處理的SIMD，用以提高安全性能的TrustZone技術(shù)，智能能源管理（IEM），以及需要非常高的、可升級的超過2600 Dhrystone 2.1 MIPS 性能的系統(tǒng)多處理技術(shù)。

ARM1176JZF-S可綜合處理器專門針對包括數(shù)字電視、機(jī)頂盒、游戲機(jī)以及手機(jī)在內(nèi)的消費(fèi)及無線產(chǎn)品。這一處理器采用了ARM Jazelle？ Java加速技術(shù)、arm TrustZone？技術(shù)（專門針對為運(yùn)行開放式操作系統(tǒng)例如Symbian OS、Linux和Windows CE的消費(fèi)產(chǎn)品提供安全性能的關(guān)鍵技術(shù)）以及一個矢量浮點(diǎn)（VFP）協(xié)處理器（為嵌入式3D圖像提供強(qiáng)大的加速功能）。

目前有很多應(yīng)用要求多處理器的配置（多個ARM內(nèi)核，或ARM+DSP的組合），ARM11處理器從設(shè)計(jì)伊始就注重更容易地與其他處理器共享數(shù)據(jù)，以及從非ARM的處理器上移植軟件。以朗銳智科（www.lrist.com）十多年的嵌入式開發(fā)經(jīng)驗(yàn)來看，ARM11的媒體處理能力和低功耗特點(diǎn)，特別適用于無線和消費(fèi)類電子產(chǎn)品；其高數(shù)據(jù)吞吐量和高性能的結(jié)合非常適合網(wǎng)絡(luò)處理應(yīng)用；另外，也在實(shí)時性能和浮點(diǎn)處理等方面ARM11可以滿足汽車電子應(yīng)用的需求。

來源：朗銳智科