ARM全新Cortex-M4鎖定高效能數位訊號控制
上網時間: 2010年02月26日
ARM宣佈推出全新Cortex-M4處理器，可針對數位訊號控制(DSC)應用提供易於使用的高效能解決方案，同時為進階微控制器(MCU)應用提供ARM Cortex-M系列處理器的低功耗與高效能特性，適合馬達控制、車用電子、電源管理、嵌入式音訊及工業自動化等市場。
Cortex-M4處理器內建單一週期乘加(MAC)單元、最佳化的單一指令多重資料(SIMD)單元、飽和算術指令(saturating arithmetic instructions)及選用的單精度浮點協處理器單元(single precision FPU)。這些數位訊號控制功能皆採用ARM Cortex-M系列處理器的創新技術。
這些功能包括可達1.25DMIPS/MHz的32位元高效能、最佳程式碼密度的Thumb-2指令、可達絕佳中斷處理的巢狀向量中斷控制器(Nested Vector Interrupt Controller)、選用的記憶體保護單元、低成本除錯/追蹤，以及整合的休眠狀態。嵌入式開發人員也可迅速開發最多功能且功耗與小尺寸的終端產品。
Forward Concepts總裁Will Strauss表示，嵌入式市場的訊號處理需求正從專用的DSP處理器轉移到混合微控制器。這些產品能夠提供優異的數位訊號控制，同時提供有效執行其他處理作業的彈性，而Cortex-M4處理器可發揮數位訊號控制作業需具備的能力，並具有Cortex-M系列處理器的低功耗優勢。
Cortex-M4處理器以ARM實體IP系列產品為支援，可為實體實作提供最大程度的晶圓廠及技術支援，包括TSMC CE018FG(180nm ULL)製程Cortex-M低功耗最佳化封裝，適合注重超低功耗設計的合作夥伴。對於著重高效能MCU等級裝置的合作夥伴，ARM也提供晶圓廠製程實體IP解決方案。
針對新一代MCU裝置的150MHz目標頻率，65nm GLOBALFOUNDRIES 65Lpe製程的ARM實體IP可在65K閘道(gates)內執行Cortex-M4標準實作，且可使動態功耗低於40uW/MHz。若加入FPU，僅需增加25K閘道，可在業界尖端領域執行極強大的實作。
Keil MDK-ARM(微控制器開發工具組)為Cortex-M4處理器提供高階開發工具支援，包括符合業界標準的SIMD與FPU之延伸ARM編譯器。MDK-ARM也包含具有完整Cortex-M4處理器指令模擬，以及進階追蹤能力之目標除錯的uVision4。
此外，處理器也有來自ARM Connected Community成員開發工具、除錯器及RTOS的支援。包括Cortex微控制器軟體介面標準(CMSIS)在內。CMSIS完整支援Cortex-M4處理器，為任何廠商皆適用的Cortex-M系列處理器硬體抽象層，可為介面週邊與即時作業系統提供一致且簡捷的軟體介面。
ARM目前正擴充CMSIS以納入Cortex-M4處理器延伸指令的C編譯器支援，以及更便於MCU使用者開發訊號處理程式的最佳化資料庫。
此資料庫將包含數位濾波器演算法(digital filter algorithms)及一般函數(general functions)，如數學運算函數、三角函數與控制函數。
數位濾波器演算法適用於濾波器設計工具程式及設計工具組，如MathLab及LabVIEW。
此外，ARM已開發一系列Cortex-M4軟硬體系列課程，以確保被授權方能夠有效整合Cortex-M4處理器與設計，並以最低的風險及最快的上市時程實現最高的系統效能。
Cortex-M4處理器已經過五家領先的MCU半導體領導廠商授權，包括恩智浦半導體(NXP)、意法半導體(ST Microelectronics)及德州儀器(TI)。
http://www.eettaiwan.com/ART_8800599019_480102_NP_455607ff.HTM
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