ARM內(nèi)核MCU篇：“雛鳥(niǎo)離巢”

　　意法半導(dǎo)體展出基于M4的新產(chǎn)品

　　意法半導(dǎo)體在兩個(gè)月前發(fā)布了采用Cortex-M4內(nèi)核的MCU“STM32 F4系列”。這是該公司首款基于M4的MCU。該公司備有多種基于M3的MCU，包括“STM32 F1”系列（5個(gè)產(chǎn)品線）、“STM32 L1”系列（1個(gè)產(chǎn)品線）及“STM32 F2”系列（1個(gè)產(chǎn)品線）。

　　右下為ART Accelerator的效果。Corex-M4 MCU“STM32 F4”的性能直線提高至168MHz。

　　F4系列定位于Cortex-M3 MCU中以高性能為賣(mài)點(diǎn)的F2系列的性能強(qiáng)化版。比如，F(xiàn)4系列將處理器內(nèi)核的工作頻率由F2系列的最大120MHz提高到了最大168MHz。意法半導(dǎo)體解釋稱，該系列采用該公司稱為“ART Accelerator”的高速合成技術(shù)，針對(duì)提高至168MHz的頻率，實(shí)現(xiàn)了DMIPS性能的直線提高。該公司展區(qū)的解說(shuō)員表示，與閃存之間的64位寬連接起到了有效作用。

　　此外，A-D轉(zhuǎn)換器的速度為2.4M采樣/秒，SPI為37.5Mbit/秒，集成的多個(gè)電路速度都很快。另外，意法半導(dǎo)體展區(qū)的解說(shuō)員稱，該公司還將在2012年推出基于Cortex-M0的MCU。

　　筆者向這位熱情的解說(shuō)員詢問(wèn)了很多問(wèn)題。當(dāng)問(wèn)及“ARM介紹說(shuō)，以32bit進(jìn)行處理時(shí)，處理時(shí)間很短，耗電量（能量）比以8bit處理時(shí)還要小。其中，基于ARM內(nèi)核的32bit MCU可以取代8bit MCU。這是真的嗎？”時(shí)，該解說(shuō)員回答說(shuō)：“從普通用途來(lái)說(shuō)，這是不可能的。實(shí)際上，包括我們公司（STMicro）在內(nèi)，都強(qiáng)化了8bit MCU，也許是這一原因，8bit MCU才沒(méi)有消失吧”。原來(lái)如此……。

　　可在同一環(huán)境下開(kāi)發(fā)所有處理器芯片

　　美國(guó)德州儀器2009年5月通過(guò)收購(gòu)Cortex-M3 MCU“Stellaris”制造商美國(guó)Luminary Micro，獲得了Stellaris業(yè)務(wù)，之后便迅速擴(kuò)充了基于ARM的MCU產(chǎn)品線。該公司除了MCU之外，還備有基于Cortex-A8的宏處理器（不集成閃存、基于Cortex-A8及ARM-9的處理芯片）。

　　在一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境下開(kāi)發(fā)所有處理器芯片（右上介紹展板）。右下方為Cortex-A8微處理器“AM335x”的兩種開(kāi)發(fā)板卡。

　　德州儀器的優(yōu)勢(shì)不僅在于這些基于ARM內(nèi)核的MCU及微處理器，而且可在名為Code Composer Studio的一個(gè)IDE環(huán)境下開(kāi)發(fā)包括采用自主內(nèi)核的MCU及DSP產(chǎn)品在內(nèi)的所有處理器芯片，可以說(shuō)開(kāi)發(fā)環(huán)境及工具非常得力。解說(shuō)員展示的開(kāi)發(fā)板卡，可通過(guò)在基礎(chǔ)板卡上安裝子板卡，應(yīng)用于多種用途及評(píng)測(cè)，“沒(méi)有浪費(fèi)”（該解說(shuō)員）。

　　而且，開(kāi)發(fā)/評(píng)測(cè)板卡的標(biāo)價(jià)也比較低。比如，3周前發(fā)布的、基于Cortex-A8的微處理器“AM335x”的全規(guī)格開(kāi)發(fā)板卡“AM335x Evaluation Module”（TMDXEVM3358）只有995美元。該開(kāi)發(fā)板卡裝有帶觸摸屏的7英寸液晶顯示器。一家日本半導(dǎo)體廠商的工程師感嘆道，“連我們公司都不會(huì)報(bào)出如此低的價(jià)格”。

　　德州儀器還在其展區(qū)的TMDXEVM3358旁邊，展出了BeagleBoard.org社區(qū)以低至89美元的參考價(jià)格供應(yīng)的“BeagleBone”。BeagleBoard.org社區(qū)為德州儀器旗下成員。其目的是面向重視成本的用戶，在基本沒(méi)有技術(shù)支持的情況下，提供各種工具及信息。對(duì)產(chǎn)品用途的劃分非常高明。

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　　瞄準(zhǔn)的并非通用MCU

　　東芝曾在汽車(chē)相關(guān)展會(huì)上展出過(guò)基于Cortex-R4F的MCU（參閱本站報(bào)道2），但此次卻只在ET上展出了基于Cortex-M3的MCU。東芝曾先于富士通半導(dǎo)體宣布獲得了Cortex-M3的授權(quán)，但在這樣的展會(huì)上卻沒(méi)有為基于ARM內(nèi)核的MCU設(shè)置比富士通半導(dǎo)體更大的展示空間。

　　要說(shuō)東芝不重視ARM內(nèi)核MCU，其實(shí)也并非如此。筆者向解說(shuō)員詢問(wèn)了現(xiàn)有MIPS類內(nèi)核MCU及ARM內(nèi)核MCU的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略，對(duì)方稱，“我們會(huì)繼續(xù)進(jìn)行MIPS類MCU的技術(shù)支持，但投放的新產(chǎn)品基本上都是ARM內(nèi)核MCU”。接下來(lái)，筆者又詢問(wèn)該解說(shuō)員東芝如何在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手較多的ARM內(nèi)核MCU市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)差異化。

　　對(duì)方回答說(shuō)，“我們瞄準(zhǔn)的并不是通用MCU。打算憑借面向特定用途的ARM內(nèi)核MCU與其他公司競(jìng)爭(zhēng)”。從東芝展區(qū)分發(fā)的宣傳資料確實(shí)可以看出這種傾向。其他公司一般是按參考設(shè)計(jì)介紹用途，而東芝的資料則是按用途介紹產(chǎn)品的。

　　東芝在本屆ET上展出的“M370群”瞄準(zhǔn)的是白色家電等產(chǎn)品的馬達(dá)控制用途。配備東芝自主開(kāi)發(fā)、名為“矢量引擎（VE）”的矢量控制專用運(yùn)算電路，可減輕Cortex-M3的負(fù)荷。該公司在其展區(qū)內(nèi)實(shí)施了將騰出的Cortex-M3運(yùn)算能力用于軟件功率因數(shù)校正（PFC：power factor correction）控制的簡(jiǎn)單演示。今后似乎還要追加用于其他用途的產(chǎn)品。

　　首次參展的兩家公司及兩家PLD企業(yè)也展出了采用ARM內(nèi)核的芯片

　　左上圖為賽普拉斯展區(qū)。右上圖為邁威爾展區(qū)的“PXA（ARMADA）510”區(qū)。圖中遠(yuǎn)處為超小型服務(wù)器。左下圖為阿爾特拉展區(qū)。右下圖為賽靈思展區(qū)。

　　此外，筆者看到的采用ARM內(nèi)核的LSI還包括，首次參加ET的美國(guó)賽普拉斯半導(dǎo)體/賽普拉斯日本、美國(guó)邁威爾半導(dǎo)體/邁威爾日本、美國(guó)PLD廠商阿爾特拉/阿爾特拉日本及美國(guó)賽靈思/賽靈思日本的產(chǎn)品。美國(guó)賽普拉斯/賽普拉斯日本的芯片為配備Cortex-M3的可編程SoC“PSoC-5”。賽普拉斯在其展區(qū)內(nèi)設(shè)置了PSocC專用區(qū)，進(jìn)行了頻繁的演示。

　　邁威爾通過(guò)從美國(guó)英特爾接手基于ARM內(nèi)核的處理器芯片業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了ARM架構(gòu)處理器內(nèi)核的自主設(shè)計(jì)。在本屆ET上，該公司展出了多款集成這種內(nèi)核的應(yīng)用處理器。比如，集成ARMv6/v7架構(gòu)處理器內(nèi)核“sheeva”的“PXA（ARMADA） 618”及“PXA（ARMADA）510”。該公司在其展區(qū)內(nèi)展示了將前者應(yīng)用于平板電腦的實(shí)例，以及將后者應(yīng)用于超小型服務(wù)器的實(shí)例。另外，就ARM內(nèi)核而言，ARMv6為ARM11的架構(gòu)，ARMv7為Cortex的架構(gòu)。

　　而且，PLD廠商阿爾特拉/阿爾特拉日本與賽靈思/賽靈思日本都介紹了混載Cortex-A9 MPCore內(nèi)核的28nm工藝FPGA。阿爾特拉/阿爾特拉日本的產(chǎn)品為“SoC FPGA”，賽靈思/賽靈思日本的產(chǎn)品為“Zynq-7000”群。

 

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作者：tee