frode 发表于 2020-4-25 10:58:28

ARM授权说明

授权说明
ARM 公司本身并不靠自有的设计来制造或出售CPU,而是将处理
器架构授权给有兴趣的厂家。ARM 提供了多样的授权条款,包括售价与散播性等项目。对于授权方来说,ARM 提供了ARM内核的整合硬件叙述,包含完整的软件开发工具(编译器、debugger、SDK),以及针对内含ARM CPU硅芯片的销售权。对于无晶圆厂的授权方来说,其希望能将ARM 内核整合到他们自行研发的芯片设计中,通常就仅针对取得一份生产就绪的知识产权内核(IP Core)认证。对这些客户来说,ARM 会释出所选的ARM 核心的闸极电路图,连同抽象模拟模型和测试程式,以协助设计整合和验证。需求更多的客户,包括整合元件制造商(IDM)和晶圆厂家,就选择可合成的RTL(暂存器转移层级,如Verilog)形式来取得处理器的知识产权(IP)。借助可整合的RTL,客户就有能力能进行架构上的最佳化与加强。这个方式能让设计者完成额外的设计目标(如高震荡频率、低能量耗损、指令集延伸等)而不会受限于无法更动的电路图。虽然 ARM 并不授予受权方再次出售ARM 架构本身,但受权方可以任意地出售制品(如芯片元件、评估板、完整系统等)。商用晶圆厂是特殊例子,因为他们不仅授予能出售包含ARM 内核的硅晶成品,对其它客户来讲,他们通常也保留重制ARM 内核的权利。
就像大多数IP 出售方,ARM 依照使用价值来决定IP 的售价。
在架构上而言,更低效能的ARM 内核比更高效能的内核拥有较低的授权费。以硅芯片实作而言,一颗可整合的内核要比一颗硬件宏(黑箱)内核要来得贵。更复杂的价位问题来讲,持有ARM 授权的商用晶圆厂(例如韩国三星和日本富士通)可以提供更低的授权价格给他们的晶圆厂客户。透过晶圆厂自有的设计技术,客户可以更低或是免费的ARM预付授权费来取得ARM 内核。相较于不具备自有设计技术的专门半导体晶圆厂(如台积电和联电),富士通/三星对每片晶圆多收取了两至三倍的费用。对中少量的应用而言,具备设计部门的晶圆厂提供较低的整体价格(透过授权费用的补助)。对于量产而言,由于长期的成本缩减可借由更低的晶圆价格,减少ARM的NRE成本,使得专门的晶圆厂也成了一个更好的选择。
许多半导体公司持有ARM 授权:Atmel、Broadcom、Cirrus Logic、Freescale(于2004从摩托罗拉公司独立出来)、Qualcomm、富士通、英特尔(借由和Digital的控诉调停)、IBM,英飞凌科技,任天堂,恩智浦半导体(于2006年从飞利浦独立出来)、OKI电气工业,三星电子,Sharp,STMicroelectronics,德州仪器和VLSI等许多这些公司均拥有各个不同形式的ARM授权。虽然ARM的授权项目由保密合约所涵盖,在智慧财产权工业,ARM是广为人知最昂贵的CPU内核之一。单一的客户产品包含一个基本的ARM 内核可能就需索取一次高达美金20万的授权费用。而若是牵涉到大量架构上修改,则费用就可能超过千万美元。
ARM(AsynchronousResponse Mode:异步响应方式)也是一种非平衡数据链路操作方式,与NRM不同的是,ARM下的传输过程由从站启动。从站主动发送给主站的一个或一组帧中可包含有信息,也可以是仅以控制为目的而发的帧。在这种操作方式下,由从站来控制超时和重发。该方式对采用轮询方式的多站链路来说是必不可少的。
ARM 微处理器包括下面几个系列,以及其它厂商基于 ARM 体系结构的处理器,除了具有ARM 体系结构的共同特点以外,每一个系列的 ARM 微处理器都有各自的特点和应用领域。
  ARM7 系列
ARM9 系列
  ARM9E 系列
  ARM10E 系列
  SecurCore 系列
  Intel 的 Xscale
  Intel 的 StrongARM
  其中, ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列,每一个系列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求。 SecurCore 系列专门为安全要求较高的应用而设计。
(1)arm 7
ARM7 系列微处理器为低功耗的 32 位 RISC 处理器,最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。 ARM7 微处理器系列具有如下特点:
  具有嵌入式 ICE-RT 逻辑,调试开发方便。
  极低的功耗,适合对功耗要求较高的应用,如便携式产品。
  能够提供 0.9MIPS/MHz 的三级流水线结构。
  代码密度高并兼容 16 位的 Thumb 指令集。
  对操作系统的支持广泛,包括 Windows CE 、 Linux 、 Palm OS 等。
指令系统与 ARM9 系列、 ARM9E 系列和 ARM10E 系列兼容,便于用户的产品升级换代。
  主频最高可达 130MIPS ,高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用。
  ARM7 系列微处理器的主要应用领域为:工业控制、 Internet 设备、网络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用。
  ARM7 系列微处理器包括如下几种类型的核: ARM7TDMI 、 ARM7TDMI-S 、ARM720T 、 ARM7EJ 。其中, ARM7TDMI是目前使用最广泛的 32 位嵌入式 RISC 处理器,属低端ARM 处理器核。 TDMI 的基本含义为:
  T : 支持 16 位压缩指令集 Thumb
  D : 支持片上 Debug
  M :内嵌硬件乘法器
  I : 嵌入式 ICE ,支持片上断点和调试点
(2)arm 9
ARM9 系列微处理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能。具有以下特点:
  5 级整数流水线,指令执行效率更高。
  提供 1.1MIPS/MHz 的哈佛结构。
  支持 32 位 ARM 指令集和 16 位 Thumb 指令集。
  支持 32 位的高速 AMBA 总线接口。
  全性能的 MMU ,支持 Windows CE 、 Linux 、 Palm OS 等多种主流嵌入式操作系统。
  MPU 支持实时操作系统。
  支持数据 Cache 和指令 Cache ,具有更高的指令和数据处理能力。
  ARM9 系列微处理器主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、数字, 照相机和数字摄像机等。
  ARM9 系列微处理器包含 ARM920T 、 ARM922T 和 ARM940T 三种类型,以适用于不同的应用场合
(3)arm9e
ARM9E 系列微处理器为可综合处理器,使用单一的处理器内核提供了微控制器、 DSP 、 Java应用系统的解决方案,极大的减少了芯片的面积和系统的复杂程度。 ARM9E 系列微处理器提供了增强的 DSP 处理能力,很适合于那些需要同时使用 DSP 和微控制器的应用场合。
  ARM9E 系列微处理器的主要特点如下:
  支持 DSP 指令集,适合于需要高速数字信号处理的场合。
  5 级整数流水线,指令执行效率更高。
  支持 32 位 ARM 指令集和 16 位 Thumb 指令集。
  支持 32 位的高速 AMBA 总线接口。
  支持 VFP9 浮点处理协处理器。
  全性能的 MMU ,支持 Windows CE 、 Linux 、 Palm OS 等多种主流嵌入式操 作系统。
  MPU 支持实时操作系统。
  支持数据 Cache 和指令 Cache ,具有更高的指令和数据处理能力。
  主频最高可达 300MIPS 。
  ARM9E 系列微处理器主要应用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、存储设备和网络设备等领域。
  ARM9E 系列微处理器包含 ARM926EJ-S 、 ARM946E-S 和 ARM966E-S 三种类型,以适用于不同的应用场合。
(4)arm10e
ARM10E 系列微处理器具有高性能、低功耗的特点,由于采用了新的体系结构,与同等的 ARM9器件相比较,在同样的时钟频率下,性能提高了近 50 %,同时, ARM10E 系列微处理器采用了两种先进的节能方式,使其功耗极低。
  ARM10E 系列微处理器的主要特点如下:
  支持 DSP 指令集,适合于需要高速数字信号处理的场合。
  6 级整数流水线,指令执行效率更高。
  支持 32 位 ARM 指令集和 16 位 Thumb 指令集。
  支持 32 位的高速 AMBA 总线接口。
  支持 VFP10 浮点处理协处理器。
  全性能的 MMU ,支持 Windows CE 、 Linux 、 Palm OS 等多种主流嵌入式操作系统。 </p>
  支持数据 Cache 和指令 Cache ,具有更高的指令和数据处理能力
  主频最高可达 400MIPS 。
  内嵌并行读 / 写操作部件。
  ARM10E 系列微处理器主要应用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、通信和信息系统等领域。
  ARM10E 系列微处理器包含 ARM1020E 、 ARM1022E 和 ARM1026EJ-S 三种类型,以适用于不同的应用场合。
(5)SecurCore
SecurCore 系列微处理器专为安全需要而设计,提供了完善的 32 位 RISC 技术的安全解决方案,因此, SecurCore 系列微处理器除了具有 ARM 体系结构的低功耗、高性能的特点外,还具有其独特的优势,即提供了对安全解决方案的支持。
  SecurCore 系列微处理器除了具有 ARM 体系结构各种主要特点外,还在系统安全方面具有如下的特点:
  带有灵活的保护单元,以确保操作系统和应用数据的安全。
  采用软内核技术,防止外部对其进行扫描探测。
  可集成用户自己的安全特性和其他协处理器。
  SecurCore 系列微处理器主要应用于一些对安全性要求较高的应用产品及应用系统,如电子商务、电子政务、电子银行业务、网络和认证系统等领域。
  SecurCore 系列微处理器包含 SecurCore SC100、 SecurCore SC110 、 SecurCore SC200和 SecurCore SC210 四种类型,以适用于不同的应用场合。
(6)StrongARM
Intel StrongARM SA-1100 处理器是采用 ARM 体系结构高度集成的 32 位 RISC 微处理器。它融合了 Intel 公司的设计和处理技术以及 ARM 体系结构的电源效率,采用在软件上兼容 ARMv4 体系结构、同时采用具有 Intel 技术优点的体系结构。
  Intel StrongARM 处理器是便携式通讯产品和消费类电子产品的理想选择,已成功应用于多家公司的掌上电脑系列产品。
(7)XscaleXscale 处理器是基于 ARMv5TE 体系结构的解决方案,是一款全性能、高性价比、低功耗的处理器。它支持 16 位的 Thumb 指令和 DSP 指令集,已使用在数字移动电话、个人数字助理和网络产品等场合。
  Xscale 处理器是 Intel 主要推广的一款 ARM 微处理器。

h09721 发表于 2020-5-3 07:14:54

ldd1840 发表于 2020-5-3 17:55:58

清心如水 发表于 2020-5-4 08:42:43

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