iop 프로세서란 무엇인가요?

1. Xscale

Intel의 It도 이전 제품과의 하위 호환성을 유지하여 널리 사용되었습니다. ARM 프로세서에 비해 XScale은 전력 소비가 적고 시스템 확장성이 향상되었습니다. 동시에 코어 주파수도 향상되어 400Mhz 이상에 도달했습니다. 이러한 종류의 프로세서는 효율적인 통신 명령을 지원하며 동일한 아키텍처의 프로세서와 고속 전송을 달성할 수 있습니다. 주요 확장 중 하나는 새로운 Xscale 프로세서에 SIMD 보조 프로세서를 통합하는 64비트 SIMD 명령어 세트인 무선 MMX입니다. 이러한 명령어 세트는 비디오, 3D 이미지, 오디오 및 기타 기존 SIMD 요소의 처리 속도를 효과적으로 높일 수 있습니다.

[편집] 시리즈

[편집] 애플리케이션 프로세서(Application Processor) PXA 시리즈

현재 시리즈: PXA210(코드명 Sabinal)/PXA25x((코드명: Cotulla), PXA26x 및 PXA27x(코드명: Bulverde)

2006년 7월 Intel은 PXA2XX 및 PXA9XX(코드명: Hermon)를 포함한 PXA 시리즈 프로세서 부문을 Marvell에 판매할 것이라고 발표했습니다.

[편집]PXA25x

PXA250 [단종]

PXA255 공식 웹사이트 PXA255

[편집]PXA26X

PXA26X 공식 웹사이트 PXA26X

[편집]PXA27X

PXA27X 공식 웹사이트 PXA27X

PXA270은 인텔이 출시한 핸드헬드 시스템용 SOC입니다. 주파수는 624MHz입니다.

2009년에 단종 예정

[편집]PXA3xx(Monahans)

2005년 8월 Intel은 코드명 Monahans CPU인 PXA27X의 ​​차세대 제품을 출시했습니다.

2006년 11월 Marvell은 PXA310, PXA320 및 PXA330을 출시했습니다.

[편집]휴대폰 프로세서

PXA800F 프로세서

[편집]컨트롤 플레인 프로세서 IXC 시리즈

IXC1100

[편집]I/O 프로세서 IOP 시리즈

현재 IOP303, IOP310, IOP321, IOP331, IOP332 및 IOP333. 작동 주파수는 100MHz ~ 800MHz입니다.

[편집] 네트워크 프로세서(Network Processors) IXP 시리즈

IXP 제품군은 주로 네트워크 장비 및 산업용 제어 기계 설계에 사용됩니다. 주요 응용 분야로는 IP 전화기, 네트워크 스위치(switches), 무선 네트워크 제품(wireless AP), 디지털 미디어 플레이어(Digital Media Player) 등이 있습니다. 현재 사용 가능한 제품은

IXP420, IXP421, IXP422, IXP423, IXP425

IXP455, IXP460 및 IXP465입니다.

IXP1200, IXP2350, IXP2325, IXP2400

IXP2805, IXP2855

[편집]CE 시리즈

2007년 4월 Intel은

[1]

[편집]다른 시리즈

또한 별도로 설계된 두 가지 CPU가 있습니다. 80200과 80219는 주로 PCI 인터페이스가 필요한 제품 애플리케이션에 사용됩니다. 그 중 대부분이 NAS(네트워크 저장 장치)입니다.

[편집]외부 링크

Intel XScale 기술 개요

Intel StrataFlash 메모리

RIM은 Intel Hermon 칩을 사용합니다.

승자 또는 패자 Intel/Marvell 거래 분석

Intel PXA272

일반 Windows Mobile(포켓 PC 및 스마트폰) 일반 Windows Mobile 토론(장치 또는 브랜드에 국한되지 않음)

PXA272는 CPU + NOR 플래시를 하나의 장치에 담은 것입니다

그러나 내장 메모리가 있는 제품은 내장 메모리가 없는 제품에 비해 속도가 약간 느릴 것입니다.

PXA272는 내장 메모리가 내장된 제품에 비해 속도가 약간 느립니다. -메모리에 있어서 가능합니다. PCB 보드 공간을 절약하지만 여전히 SDRAM을 연결해야 하지만, 그것이 나왔을 때 메모리 공급업체가 FLASH + SDRAM을 하나의 메모리에 패키지하는 새로운 기술을 가지고 있을 것이라고는 예상하지 못했습니다. PXA272 사용이 사라졌습니다! 무슨 일이 있어도 여전히 외부 메모리가 필요하기 때문입니다. 게다가 NOR 플래시가 내장되어 있고 일반 NAND 플래시에 비해 가격이 훨씬 비싸서 나중에 사용하는 사람이 많지 않았습니다. /design/pca/prodbref/253820.htm

3. arm

ARM-Advanced RISC Machines

ARM(Advanced RISC Machines)이라고 생각할 수 있습니다. 회사의 이름은 마이크로프로세서 종류의 일반적인 이름이거나 기술의 이름으로 간주될 수도 있습니다.

ARM은 1991년 영국 케임브리지에서 설립되었으며 주로 칩 설계 기술 라이선스를 판매하고 있습니다. 현재 우리가 일반적으로 ARM 마이크로프로세서라고 부르는 ARM 기술 지적 재산(IP) 코어를 사용하는 마이크로프로세서는 산업 제어, 가전제품, 통신 시스템, 네트워크 시스템, 무선 시스템, 마이크로프로세서 애플리케이션 등 다양한 제품 시장에 확산되고 있습니다. ARM 기술은 32비트 RISC 마이크로프로세서 시장점유율의 75% 이상을 차지하고 있으며, 점차 우리 생활 곳곳으로 침투하고 있습니다.

ARM은 RISC 기술을 기반으로 한 칩 설계 및 개발을 전문으로 하는 회사로, 지적재산권 공급업체로서 칩 생산에 직접 관여하지 않으며, 설계 라이센스를 파트너사에 양도합니다. 대규모 반도체 제조업체는 ARM에서 설계한 ARM 마이크로프로세서 코어를 구매하고 다양한 응용 분야에 따라 적절한 주변 회로를 추가한 후 자체 ARM 마이크로프로세서 칩을 구성하여 시장에 진출합니다. 현재 전 세계 수십 개의 주요 반도체 회사에서 ARM의 인증을 사용하고 있습니다. 이를 통해 ARM 기술은 타사 도구, 제조 및 소프트웨어로부터 더 많은 지원을 받을 수 있을 뿐만 아니라 전체 시스템 비용을 절감하여 제품 시장에 진입합니다. 시장은 소비자에 의해 수용되고 경쟁이 더욱 치열해집니다.

1.2 ARM 마이크로프로세서의 응용분야 및 특징

1.2.1 ARM 마이크로프로세서의 응용분야

지금까지 ARM 마이크로프로세서와 기술의 응용은 거의 모든 분야:

1. 산업용 제어 분야: 32비트 RISC 아키텍처로서 ARM 코어 기반의 마이크로 컨트롤러 칩은 고급 마이크로 컨트롤러 시장의 대부분을 점유할 뿐만 아니라 동시에 ARM 마이크로컨트롤러의 낮은 전력 소비와 높은 비용 성능은 기존 8비트/16비트 마이크로컨트롤러에 대한 과제를 제기하고 있습니다.

2. 무선 통신 분야: 현재 무선 통신 장비의 85% 이상이 ARM 기술을 사용하고 있습니다. 이 분야에서 ARM의 입지는 고성능과 저렴한 비용으로 점점 더 확고해지고 있습니다.

3. 네트워크 애플리케이션: 광대역 기술의 발전으로 ARM 기술을 사용하는 ADSL 칩이 점차 경쟁 우위를 확보하고 있습니다. 또한 ARM은 음성 및 비디오 처리를 최적화하고 광범위한 지원을 얻었으며 이는 DSP 애플리케이션 분야에도 도전 과제를 제기합니다.

4. 가전제품: ARM 기술은 현재 널리 사용되는 디지털 오디오 플레이어, 디지털 셋톱박스 및 게임 콘솔에 널리 사용됩니다.

5. 이미징 및 보안 제품: 현재 인기 있는 대부분의 디지털 카메라와 프린터는 ARM 기술을 사용합니다. 휴대폰의 32비트 SIM 스마트 카드도 ARM 기술을 사용합니다.

이외에도 ARM 마이크로프로세서와 기술은 다양한 분야에서 활용되고 있으며 앞으로 더욱 폭넓게 활용될 것입니다.

1.2.2 ARM 마이크로프로세서의 특징

RISC 아키텍처를 사용하는 ARM 마이크로프로세서는 일반적으로 다음과 같은 특징을 갖는다.

1. 작은 크기와 낮은 전력 소비, 낮은 비용, 고성능;

2. Thumb(16비트)/ARM(32비트) 이중 명령어 세트를 지원하며 8비트/16비트 장치와 잘 호환됩니다.

3. 명령어를 더 빠르게 실행하기 위해 많은 수의 레지스터가 사용됩니다.

4. 대부분의 데이터 작업은 레지스터에서 완료됩니다.

5. , 실행 효율성이 높습니다.

6. 고정 명령 길이

1.3 ARM 마이크로프로세서 시리즈

ARM 마이크로프로세서는 현재 다음 시리즈도 포함합니다. ARM 아키텍처 프로세서의 동일한 특성 외에도 각 ARM 마이크로프로세서 시리즈에는 고유한 특성과 응용 분야가 있습니다.

- ARM7 시리즈

- ARM9 시리즈

- ARM9E 시리즈

- ARM10E 시리즈

- SecurCore 시리즈

-Inter의 Xscale

-Inter의 StrongARM

그 중 ARM7, ARM9, ARM9E, ARM10은 4가지 범용 프로세서 시리즈로, 각 시리즈는 상대적으로 A를 제공한다. 다양한 응용 분야의 요구 사항을 충족하는 고유한 속성 집합입니다. SecurCore 시리즈는 보안 요구 사항이 높은 애플리케이션을 위해 특별히 설계되었습니다.

다양한 프로세서의 특징과 응용분야를 자세히 살펴보자.

1.3.1 ARM7 마이크로프로세서 시리즈

ARM7 시리즈 마이크로프로세서는 저전력 32비트 RISC 프로세서로, 가격이 비싸고 전력 소비가 요구되는 소비자 애플리케이션에 가장 적합합니다. . ARM7 마이크로프로세서 시리즈는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

- ICE-RT 로직이 내장되어 있어 디버그 및 개발이 쉽습니다.

- 매우 낮은 전력 소비로 휴대용 제품과 같이 전력 소비 요구 사항이 더 높은 애플리케이션에 적합합니다.

-0.9MIPS/MHz의 3단 파이프라인 구조를 제공할 수 있습니다.

- 코드 밀도가 높고 16비트 Thumb 명령어 세트와 호환됩니다.

－Windows CE, Linux, Palm OS 등을 포함한 운영 체제에 대한 광범위한 지원

－명령 시스템은 ARM9 시리즈, ARM9E 시리즈 및 ARM10E 시리즈와 호환되므로 사용자가 제품을 쉽게 업그레이드할 수 있습니다.

- 기본 주파수는 최대 130MIPS에 도달할 수 있으며 고속 컴퓨팅 처리 기능은 가장 복잡한 애플리케이션을 처리할 수 있습니다.

ARM7 시리즈 마이크로프로세서의 주요 응용 분야는 산업 제어, 인터넷 장비, 네트워크 및 모뎀 장비, 휴대폰, 기타 멀티미디어 및 임베디드 응용 프로그램입니다.

ARM7 시리즈 마이크로프로세서에는 ARM7TDMI, ARM7TDMI-S,

ARM720T, ARM7EJ 유형의 코어가 포함됩니다. 그 중 ARM7TMDI는 현재 가장 널리 사용되는 32비트 임베디드 RISC 프로세서이자 보급형 ARM 프로세서 코어이다. TDMI의 기본 의미는 다음과 같습니다.

T: 16비트 압축 명령어 세트 Thumb을 지원합니다.

D: 온칩 디버그를 지원합니다.

M: 임베디드; 하드웨어 곱셈기(Multiplier)

I: 내장형 ICE, 온칩 중단점 및 디버깅 지점 지원

1.3.2 ARM9 마이크로프로세서 시리즈

ARM9 시리즈 마이크로프로세서 프로세서는 고성능 및 저전력 소모 기능 측면에서 최고의 성능을 제공합니다. 여기에는 다음과 같은 특징이 있습니다:

-5단계 정수 파이프라인, 더 높은 명령 실행 효율성.

- 1.1MIPS/MHz Harvard 아키텍처를 제공합니다.

- 32비트 ARM 명령어 세트 및 16비트 Thumb 명령어 세트를 지원합니다.

- 32비트 고속 AMBA 버스 인터페이스를 지원합니다.

- Windows CE, Linux 및 Palm OS와 같은 여러 주류 임베디드 운영 체제를 지원하는 최대 성능의 MMU입니다.

－MPU는 실시간 운영 체제를 지원합니다.

- 더 높은 명령어 및 데이터 처리 기능을 갖춘 데이터 캐시 및 명령어 캐시를 지원합니다.

ARM9 시리즈 마이크로프로세서는 주로 무선 장비, 계측기, 보안 시스템, 셋톱박스, 고급 프린터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등에 사용됩니다.

ARM9 시리즈 마이크로프로세서에는 ARM920T, ARM922T 및 ARM940T의 세 가지 유형이 포함되어 있으며 다양한 애플리케이션에 적합합니다.

1.3.3 ARM9E 마이크로프로세서 시리즈

ARM9E 시리즈 마이크로프로세서는 단일 프로세서 코어를 사용하여 마이크로컨트롤러, DSP 및 Java 애플리케이션 시스템을 제공하는 포괄적인 프로세서입니다. 영역 및 시스템 복잡성. ARM9E 시리즈 마이크로프로세서는 향상된 DSP 처리 기능을 제공하며 DSP와 마이크로컨트롤러를 모두 사용해야 하는 애플리케이션에 매우 적합합니다.

ARM9E 시리즈 마이크로프로세서의 주요 특징은 다음과 같습니다.

-DSP 명령어 세트를 지원하여 고속 디지털 신호 처리가 필요한 경우에 적합합니다.

-5단계 정수 파이프라인으로 명령 실행 효율성이 높아집니다.

- 32비트 ARM 명령어 세트 및 16비트 Thumb 명령어 세트를 지원합니다.

- 32비트 고속 AMBA 버스 인터페이스를 지원합니다.

- VFP9 부동 소수점 처리 보조 프로세서를 지원합니다.

- Windows CE, Linux, Palm OS 등과 같은 여러 주류 임베디드 운영 체제를 지원하는 최대 성능의 MMU.

－MPU는 실시간 운영 체제를 지원합니다.

- 더 높은 명령어 및 데이터 처리 기능을 갖춘 데이터 캐시 및 명령어 캐시를 지원합니다.

－주요 주파수는 최대 300MIPS에 도달할 수 있습니다.

ARM9 시리즈 마이크로프로세서는 주로 차세대 무선 장비, 디지털 소비자 제품, 영상 장비, 산업 제어, 저장 장비 및 네트워크 장비에 사용됩니다.

ARM9E 시리즈 마이크로프로세서에는 ARM926EJ-S, ARM946E-S 및 ARM966E-S의 세 가지 유형이 포함되어 있으며 다양한 애플리케이션에 적합합니다.

1.3.4 ARM10E 마이크로프로세서 시리즈

ARM10E 시리즈 마이크로프로세서는 새로운 아키텍처를 채택하여 동급의 고성능 및 저전력 소비 특성을 갖습니다. ARM9 장치 이에 비해 동일한 클록 주파수에서 성능은 거의 50% 향상됩니다. 동시에 ARM10E 시리즈 마이크로프로세서는 두 가지 고급 에너지 절약 방법을 채택하여 전력 소비를 극도로 낮춥니다.

ARM10E 시리즈 마이크로프로세서의 주요 특징은 다음과 같습니다.

- 고속 디지털 신호 처리가 필요한 경우에 적합한 DSP 명령어 세트를 지원합니다.

- 6단계 정수 파이프라인으로 명령어 실행 효율성이 높아집니다.

- 32비트 ARM 명령어 세트 및 16비트 Thumb 명령어 세트를 지원합니다.

- 32비트 고속 AMBA 버스 인터페이스를 지원합니다.

-VFP10 부동 소수점 처리 보조 프로세서를 지원합니다.

- Windows CE, Linux 및 Palm OS와 같은 여러 주류 임베디드 운영 체제를 지원하는 최대 성능의 MMU입니다.

- 더 높은 명령어 및 데이터 처리 기능을 갖춘 데이터 캐시 및 명령어 캐시를 지원합니다.

- 기본 주파수는 최대 400MIPS에 도달할 수 있습니다.

- 내장된 병렬 읽기/쓰기 작업 구성요소.

ARM10E 시리즈 마이크로프로세서는 주로 차세대 무선 장비, 디지털 소비자 제품, 이미징 장비, 산업 제어, 통신 및 정보 시스템 및 기타 분야에 사용됩니다.

ARM10E 시리즈 마이크로프로세서에는 ARM1020E, ARM1022E 및 ARM1026EJ-S의 세 가지 유형이 포함되어 있으며 다양한 애플리케이션에 적합합니다.

1.3.5 SecurCore 마이크로프로세서 시리즈

SecurCore 시리즈 마이크로프로세서는 보안 요구 사항에 맞게 특별히 설계되었으며 완벽한 32비트 RISC 기술 보안 솔루션을 제공합니다. ARM 아키텍처의 전력 소비 및 고성능 기능과 함께 마이크로프로세서 시리즈에는 보안 솔루션에 대한 지원을 제공한다는 고유한 장점도 있습니다.

ARM 아키텍처의 주요 기능 외에도 SecurCore 시리즈 마이크로프로세서는 시스템 보안 측면에서 다음과 같은 기능도 갖추고 있습니다.

-운영 체제를 보장하는 유연한 보호 장치 포함 및 애플리케이션 데이터 보안.

－소프트 코어 기술을 사용하여 외부 스캐닝 및 감지를 방지합니다.

- 사용자 고유의 보안 기능과 기타 보조 프로세서를 통합할 수 있습니다.

SecurCore 시리즈 마이크로프로세서는 전자상거래, 전자정부, 전자뱅킹, 네트워크 및 인증 시스템과 같이 보안 요구 사항이 높은 일부 응용 제품 및 응용 시스템에 주로 사용됩니다.

SecurCore 마이크로프로세서 시리즈에는 SecurCore SC100, SecurCore SC110, SecurCore SC200 및 SecurCore SC210의 네 가지 유형이 포함되어 있으며 다양한 애플리케이션에 적합합니다.

1.3.6 StrongARM 마이크로프로세서 시리즈

Inter StrongARM SA-1100 프로세서는 ARM 아키텍처를 사용하는 고집적 32비트 RISC 마이크로프로세서입니다.

ARMv4 아키텍처와 소프트웨어 호환이 가능하고 인텔 기술의 장점을 지닌 아키텍처를 사용하여 인텔의 설계 및 처리 기술과 ARM 아키텍처의 전력 효율성을 결합합니다.

Intel StrongARM 프로세서는 휴대용 통신 제품과 가전 제품에 이상적인 선택이며 많은 회사의 휴대용 컴퓨터 시리즈에 성공적으로 사용되었습니다.

1.3.7 Xscale 프로세서

Xscale 프로세서는 ARMv5TE 아키텍처를 기반으로 한 솔루션으로, 최고의 성능을 제공하며 비용 효율성이 뛰어난 저전력 프로세서입니다. 16비트 Thumb 명령어와 DSP 명령어 세트를 지원하며 디지털 휴대폰, 개인 휴대 단말기, 네트워크 제품에 사용되었습니다.

Xscale 프로세서는 현재 Inter에서 주로 홍보하는 ARM 마이크로프로세서입니다.

1.4 ARM 마이크로프로세서 구조

1.4.1 RISC 아키텍처

전통적인 CISC(Complex Instruction Set Computer) 구조에는 고유한 단점이 있습니다. 컴퓨터 기술의 발전에 따라 새롭고 복잡한 명령어 세트가 지속적으로 도입됩니다. 이러한 새로운 명령어를 지원하기 위해 컴퓨터 아키텍처는 점점 더 복잡해집니다. 그러나 CISC 명령어 세트의 다양한 명령어 중에서 사용 빈도는 크게 다릅니다. . 명령어의 약 20%가 반복적으로 사용되며 전체 프로그램 코드의 80%를 차지합니다. 나머지 80%의 명령은 자주 사용되지 않으며 프로그래밍에서 20%만 차지합니다. 분명히 이 구조는 불합리합니다.

위의 불합리성을 근거로 UC 버클리에서는 1979년 RISC(Reduced Instruction Set Computer) 개념을 제안했다. RISC는 단순히 명령어를 줄이는 것이 아니라, 어떻게 만들 것인가에 초점을 맞춘다. 컴퓨터 구조를 더 간단하고 합리적으로 만들어 컴퓨팅 속도를 높입니다. RISC 구조는 사용 빈도가 가장 높은 간단한 명령에 우선 순위를 부여하고 복잡한 명령을 피합니다. 명령 길이가 고정되어 있으며 명령 형식 및 토지 탐색 방법이 주로 사용되며 마이크로코드 제어가 사용됩니다. 위의 목표를 달성하기 위해 기타 조치를 사용하지 않거나 덜 사용합니다.

지금까지 RISC 아키텍처에 대한 엄격한 정의는 없습니다. 일반적으로 RISC 아키텍처는 다음과 같은 특징을 가져야 한다고 믿어집니다.

-고정 길이 명령어 형식을 사용하고 명령어를 구성합니다. , 간단하고 기본적인 주소 지정 방법에는 2~3가지가 있습니다.

-파이프라인 작업 실행을 용이하게 하기 위해 단일 주기 명령을 사용합니다.

- 레지스터의 광범위한 사용. 데이터 처리 명령은 레지스터에서만 작동합니다. 로드/저장 명령만 메모리에 액세스하여 명령 실행 효율성을 높일 수 있습니다.

또한 ARM 아키텍처는 고성능을 보장하면서 칩 면적을 최소화하고 전력 소비를 줄이기 위해 몇 가지 특수 기술을 사용합니다.

- 모든 명령어는 기반에 따라 실행 여부를 결정할 수 있습니다. 이전 실행 결과에 따라 명령어의 실행 효율성이 향상됩니다.

- 데이터 전송 효율성을 높이기 위해 로드/저장 명령을 사용하여 데이터를 일괄적으로 전송할 수 있습니다.

- 하나의 데이터 처리 명령으로 논리적 처리와 교대 처리를 동시에 완료할 수 있습니다.

- 루프 처리 시 자동 주소 증가 및 감소를 사용하여 작업 효율성을 높입니다.

물론 CISC 아키텍처에 비해 RISC 아키텍처는 위와 같은 장점을 갖고 있지만 실제로 RISC 아키텍처가 CISC 아키텍처를 대체할 수 있다고 생각해서는 안 된다. 이점이 있고 경계가 명확하지 않습니다. 최신 CPU는 CISC 주변 장치를 사용하고 내부적으로 RISC 기능을 추가하는 경우가 많습니다. 예를 들어 매우 긴 명령어 세트 CPU는 RISC와 CISC의 장점을 결합하여 향후 CPU 개발 방향 중 하나가 됩니다.

1.4.2 ARM 마이크로프로세서의 레지스터 구조

ARM 프로세서 ***에는 37개의 레지스터가 있으며, 이는 여러 그룹(BANK)으로 나뉩니다.

- 프로그램 카운터(PC 포인터)를 포함한 31개의 범용 레지스터는 모두 32비트 레지스터입니다.

- CPU의 작동 상태와 프로그램의 실행 상태를 식별하는 데 사용되는 6개의 상태 레지스터는 모두 32비트이며 현재는 일부만 사용되고 있습니다.

동시에 ARM 프로세서에는 7개의 서로 다른 프로세서 모드가 있으며 각 프로세서 모드에는 이에 해당하는 레지스터 세트가 있습니다. 즉, 모든 프로세서 모드에서 액세스 가능한 레지스터에는 15개의 범용 레지스터(R0~R14), 1~2개의 상태 레지스터 및 프로그램 카운터가 포함됩니다. 모든 레지스터 중 일부는 7가지 프로세서 모드에서 사용되는 동일한 물리적 레지스터인 반면, 일부 레지스터는 서로 다른 프로세서 모드에서 서로 다른 물리적 레지스터를 갖습니다.

ARM 프로세서의 레지스터 구조에 대해서는 이후 관련 장에서 자세히 설명한다.

1.4.3 ARM 마이크로프로세서의 명령어 구조

ARM 마이크로프로세서는 최신 아키텍처에서 ARM 명령어 세트와 Thumb 명령어 세트라는 두 가지 명령어 세트를 지원합니다. 그 중 ARM 명령어의 길이는 32비트이고, Thumb 명령어의 길이는 16비트이다. Thumb 명령어 세트는 ARM 명령어 세트의 기능적 하위 세트이지만 동등한 ARM 코드와 비교할 때 32비트 코드의 모든 장점을 가지면서 저장 공간을 30%~40% 이상 절약할 수 있습니다.

ARM 프로세서의 명령어 구조에 대해서는 이후 관련 장에서 자세히 설명한다.

1.5 ARM 마이크로프로세서의 애플리케이션 선택

ARM 마이크로프로세서의 많은 장점을 고려할 때 국내외 임베디드 애플리케이션 분야의 점진적인 발전으로 인해 ARM 마이크로프로세서는 필연적으로 광범위한 주목을 받게 될 것입니다. 그리고 신청. 그러나 ARM 마이크로프로세서에는 12개 이상의 코어 구조, 수십 개의 칩 제조업체 및 끊임없이 변화하는 내부 기능 구성 조합이 있기 때문에 개발자가 솔루션을 선택할 때 특정 어려움을 겪게 됩니다. 따라서 ARM 칩에 대한 비교 작업이 매우 필요합니다. 연구.

다음은 애플리케이션 관점에서 ARM 마이크로프로세서를 선택할 때 고려해야 할 주요 문제에 대해 간략하게 설명합니다.

ARM 마이크로프로세서 코어 선택

위의 소개에서 볼 수 있듯이 ARM 마이크로프로세서는 사용자가 운영을 사용하려는 경우 다양한 응용 분야에 적응할 수 있는 일련의 코어 구조를 포함합니다. 소프트웨어 개발 시간을 단축하려면 WinCE나 표준 Linux와 같은 시스템에서는 ARM720T, ARM920T, ARM922T, ARM946T 및 Strong-ARM 모두 MMU 기능이 있는 MMU(Memory Management Unit) 기능을 갖춘 ARM 칩을 선택해야 합니다. ARM7TDMI에는 MMU가 없으며 Windows CE 및 표준 Linux를 지원하지 않습니다. 그러나 현재 ARM7TDMI 하드웨어 플랫폼에서 실행될 수 있는 MMU 지원이 필요하지 않은 운영 체제(예: uCLinux)가 있습니다. 실제로 uCLinux는 MMU가 없는 다양한 마이크로프로세서 플랫폼에 성공적으로 포팅되었으며 안정성 등 여러 측면에서 좋은 성능을 발휘했습니다.

이 책에서 다루는 S3C4510B는 MMU가 없는 ARM 마이크로프로세서로 uCLinux 운영체제를 실행할 수 있다.

시스템 작동 주파수

시스템 작동 주파수는 ARM 마이크로프로세서의 처리 능력을 크게 결정합니다. ARM7 시리즈 마이크로프로세서의 일반적인 처리 속도는 0.9MIPS/MHz입니다. 일반적인 ARM7 칩 시스템 메인 클럭은 20MHz~133MHz입니다. ARM9 시리즈 마이크로프로세서의 일반적인 처리 속도는 1.1MIPS/MHz입니다. -233MHz, ARM10은 최대 700MHz까지 도달할 수 있습니다. 칩마다 클럭을 다르게 처리합니다. 일부 칩에는 하나의 기본 클럭 주파수만 필요하며 일부 칩의 내부 클럭 컨트롤러는 USB, UART, DSP 및 오디오와 같은 기능 구성 요소와 ARM 코어에 대해 서로 다른 주파수의 클럭을 제공할 수 있습니다.

온칩 메모리 용량

대부분의 ARM 마이크로프로세서의 온칩 메모리 용량은 그다지 크지 않아 사용자가 시스템을 설계할 때 외부 메모리를 확장해야 하지만 일부도 있습니다. 칩 비교적 큰 온칩 저장 공간을 가지고 있습니다. 예를 들어 ATMEL의 AT91F40162는 최대 2MB의 온칩 프로그램 저장 공간을 가지고 있습니다. 사용자는 시스템 설계를 단순화하기 위해 설계할 때 이 유형을 선택하는 것을 고려할 수 있습니다.

온칩 주변 회로 선택

ARM 마이크로 프로세서 코어를 제외하고 거의 모든 ARM 칩은 다양한 응용 분야에 따라 관련 기능 모듈을 확장하여 칩에 통합했습니다. , 우리는 이를 USB 인터페이스, IIS 인터페이스, LCD 컨트롤러, 키보드 인터페이스, RTC, ADC 및 DAC, DSP 보조 프로세서 등과 같은 온칩 주변 회로라고 부릅니다. 설계자는 시스템 요구 사항을 분석하고 가능한 한 많은 것을 채택해야 합니다. - 칩 주변 회로는 필요한 기능을 완성하여 시스템 설계를 단순화하고 시스템 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

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Nokia, Ericsson, Palm, Hewlett-Packard, Sony 등 무선 장비 제조업체와 Acer, LuckyGoldstar, HTC, Sendo 등 업계 최고의 장비 제조업체 및 기타 주요 설계 제조업체에서는 TI의 OMAP 프로세서 플랫폼에 대한 지원을 발표했습니다. 또한 Symbian, Microsoft, Sun Microsystems 등을 포함한 주요 OS 공급업체는 TI와 긴밀하게 협력하여 솔루션을 TI의 OMAP 프로세서로 포팅했습니다. OMAP 플랫폼은 Symbian OS, Microsoft PocketPC 2002 및 Windows CE, Palm OS, Linux, Java, ARM Instruction Set 및 C/C++를 지원하여 소프트웨어 애플리케이션 개발자에게 사용하기 쉬운 개방형 프로그래밍 환경을 제공합니다.

TI는 또한 새로운 애플리케이션 개발에 전념하는 국제 소프트웨어 개발자 커뮤니티인 OMAP 개발자 네트워크를 개발하고 확장하는 데 많은 투자를 했습니다. 다양한 도구, 교육, 독립적인 OMAP 기술 센터의 글로벌 네트워크를 제공함으로써 TI는 개발자와 고객이 새로운 애플리케이션과 제품을 신속하게 개발할 수 있도록 지원합니다.

TI의 현재 주류 애플리케이션 프로세서는 OMAP730이다. OMAP730은 ARM926TEJ 애플리케이션 프로세서와 TI의 GSM/GPRS 디지털 베이스밴드를 통합한 단일 칩 프로세서입니다. 40개의 주변 장치가 단일 칩에 통합된 OMAP730 기반 설계에는 이전 세대 프로세서에 비해 보드 공간이 절반만 필요합니다. 또한 OMAP730에는 스트리밍 미디어 및 애플리케이션의 처리 성능을 향상시키는 고유한 SRAM 프레임 버퍼가 있습니다. OMAP730 프로세서는 또한 암호화된 부트로더, 암호화된 작동 모드, 암호화된 RAM 및 ROM을 포함한 정교한 하드웨어 암호화 기능을 제공하고 일부 암호화 표준에 대한 하드웨어 가속을 제공합니다.

OMAP730 프로세서를 사용하는 TCS2600은 TI가 현재 출시한 주류 스마트폰 플랫폼으로, TI의 OMAP 플랫폼의 장점을 최대한 활용한 새로운 저전력, 저가형 제품이다. 보안 모바일 상거래, 멀티미디어 게임 및 엔터테인먼트, 위치 서비스, 스트리밍 미디어, 더 빠른 Java 처리, 웹 브라우징, 향상된 2D 그래픽, 고급 운영 체제 지원 및 기타 여러 애플리케이션. 전체 플랫폼의 기능은 53.20mm × 31.25mm 인쇄 회로 기판에 구현되어 동일한 기능과 메모리를 갖춘 다른 솔루션보다 비용이 저렴합니다. 또 다른 특징은 전력 소비가 매우 낮아 배터리 수명을 크게 연장할 수 있다는 것입니다. 이 솔루션은 EDGE 프로토콜 요구 사항을 지원하도록 업그레이드할 수 있으며 JAVA용 하드웨어 가속을 채택하고 USB, SD/MMC/SDIO, Bluetooth®, 802.11 고속 링크, Fast IrDA 및 기타 주변 장치를 통합합니다.

또한 TCS2600은 보안 부트 로더, 진정한 하드웨어 난수 생성기(RNG), 보안 실행 및 저장 환경, 광범위한 암호화 및 A를 위한 하드웨어 가속기를 사용하여 비교할 수 없는 보안 기능을 제공합니다. 바이러스 공격을 방지하고 개인 정보와 모바일 장치에 저장된 독점 소프트웨어 또는 창의적인 콘텐츠의 보안을 보장하는 단방향 해시 알고리즘입니다. 유연성 측면에서 TI의 스마트폰 플랫폼은 TI의 WLAN 및 Bluetooth 솔루션과 쉽게 통합될 수 있으며 사용자에게 다양한 기능과 개인화된 기능을 갖춘 제품을 제공할 것입니다.

중국 OEM 제조업체가 미래 2.5G/3G 무선 시장에서 선도적인 시장 위치를 ​​확보하려면 무선 소프트웨어 프로토콜, 디지털, 디지털 기술을 포함한 완전한 솔루션 세트를 제공할 수 있는 회사를 선택해야 합니다. 애플리케이션 프로세서, 아날로그 베이스밴드, RF, 내장형 메모리 및 참조 설계에 대한 탁월한 통합 기능을 갖춘 공급업체가 중요합니다. GSM의 선도적인 반도체 공급업체인 TI는 의심할 여지 없이 무선 분야에서 선도적인 위치를 차지하고 있습니다. 향후 스마트폰 시장 발전 동향에 대해 IDC는 모바일 데이터 부가 서비스의 발전으로 글로벌 고급 스마트폰이 매년 100% 이상의 높은 성장률을 보이며 2006년경에는 2,000만대에 이를 것으로 전망하고 있다. . 국내 스마트폰 시장은 연평균 220%의 성장률을 기록하며 더욱 빠르게 발전하고 있다. 업계 최고 성능의 DSP, 최저전력 아날로그 부품, 집적 회로 기술 분야에서 가장 심오한 경험을 제공함으로써 TI는 중국 스마트폰 시장의 미래 발전을 촉진하는 데 있어 대체할 수 없는 역할을 하게 될 것으로 기대합니다.