ARM應(yīng)用工程經(jīng)理陳家隆：Cortex-M0+超低功耗搶市

ARM發(fā)表全新32位元低功耗微處理器核心--Cortex-M0+。為滿足汽車、工業(yè)控制及醫(yī)療監(jiān)測等各項(xiàng)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ρb置功耗與效能的嚴(yán)苛要求，ARM全新Cortex-M0+核心，將較上一代Cortex-M0降低30%的功耗、提升5%效能以及縮小10%的尺寸，以強(qiáng)化客戶產(chǎn)品的市場競爭力。

ARM應(yīng)用工程經(jīng)理陳家隆表示，Cortex-M0+可較上一代產(chǎn)品降低30%功耗的關(guān)鍵技術(shù)在于采用二階管線設(shè)計(jì)，可大幅簡化CPU架構(gòu)，減少每個(gè)指令所需耗費(fèi)的平均周期數(shù)。

ARM應(yīng)用工程經(jīng)理陳家隆表示，由于車用、工控及醫(yī)療等市場的裝置關(guān)乎生命安全，因此微控制器（MCU）廠商對(duì)于產(chǎn)品能否符合快速反應(yīng)與超低功耗等兩大要求相當(dāng)重視。然而，傳統(tǒng)8位元與16位元架構(gòu)的微處理器現(xiàn)已無法滿足客戶的需求，因此，需要一個(gè)兼具高效率且低功耗的32位元微處理器導(dǎo)入其產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，提升使用者體驗(yàn)。

陳家隆進(jìn)一步指出，為使舊有8位元或16位元架構(gòu)用戶轉(zhuǎn)移至32位元裝置，除了應(yīng)用需求的驅(qū)動(dòng)之外，新設(shè)計(jì)的32位元微處理器亦必須能讓客戶免去功耗及晶片尺寸上的讓步，才足以吸引客戶采用。因此，ARM推出的Cortex-M0+，可使32位元微處理器在低成本的90奈米（nm）低功耗（LP）制程下，達(dá)到僅9μA/MHz的耗電量，約為目前市面上8或16位元處理器三分之一的功耗，且效能上亦有所提升，尺寸也進(jìn)一步縮小，可為終端裝置提升市場競爭力。

事實(shí)上，Cortex-M0+是以Cortex-M0為基礎(chǔ)而重新設(shè)計(jì)，并加入數(shù)項(xiàng)重要新功能。其中包括加入一組單循環(huán)的輸入/輸出（I/O）功能，可加快通用型輸入/輸出（GPIO）及外部設(shè)備的存取速度，藉以實(shí)現(xiàn)終端裝置快速反應(yīng)的性能表現(xiàn)。除此之外，針對(duì)功耗改良的部分，不同于前一代產(chǎn)品是使用較為復(fù)雜的三階管線設(shè)計(jì)，Cortex-M0+則是采用最新的二階管線設(shè)計(jì)，可以大幅簡化CPU架構(gòu)，并減少每個(gè)指令所須耗費(fèi)的平均周期數(shù)（CPI）以及強(qiáng)化快閃記憶體存取能力，達(dá)到降低能源損耗的目的。

另一方面，Cortex-M0+延續(xù)易于使用C語言撰寫程式碼的特性，并且與現(xiàn)有Cortex-M0處理器工具以及即時(shí)作業(yè)系統(tǒng)二進(jìn)位相容。由于軟體相容，因此采用Cortex-M0+的客戶便能夠輕松將自行設(shè)計(jì)的應(yīng)用程式無縫轉(zhuǎn)移至性能更高的Cortex-M3與Cortex-M4處理器中，如此可以為開發(fā)人員節(jié)省不同平臺(tái)之間重新設(shè)計(jì)的時(shí)間成本。

據(jù)了解，ARM目前已將Cortex-M0+授權(quán)給飛思卡爾（Freescale）、恩智浦（NXP）等微控制器廠商，預(yù)計(jì)日后還會(huì)有越來越多微控制器業(yè)者相繼采用，而未來此一處理器架構(gòu)主要將會(huì)是應(yīng)用于家用電器、醫(yī)療監(jiān)測、電表、馬達(dá)控制等各種智慧感測器與智慧控制系統(tǒng)中，為客戶提供更低耗電、低成本的微處理器，強(qiáng)化市場競爭力。