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Arm 中国 “星辰”处理器量产!支持Armv8

2020年07月13日 15:03来源:未知手机版

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全球移动通信系统协会(GSMA)移动智库数据预测,到 2025 年,全球物联网的市场份额将会超过 1.1 万亿美元,以中国为主体的亚太地区,将会以 3860 亿美元的金额成为全球最大的物联网的市场,北美和欧洲则会成为第二、第三大市场。

未来的物联网应用,将面临更低功耗,更多个性化外设功能的需求。相应的,未来世界对与物联网发展密不可分的 MCU 也将提出更多需求,这些需求将包括给用户提供可靠的安全感。例如,产品的安全性、供应链的稳定供货、产品的加密程度和应用层面的安全。其次,由于未来物联网对射频的需求,包括对蓝牙、WiFi、Zigbee 甚至 Sub-G 的传输需求的增多,MCU 还需要丰富的接口。最后,MCU 还需要具有低功耗和可靠性。

对于中国这块巨大的物联网市场而言,对 MCU 有着更为本土化需求。但目前的中国市场上,大部分 MCU 都是基于 ARM 的 Cortex-M 核心,没有专门针对中国市场的核心。

本周,安谋中国发布了首颗面向中国本土的处理器 星辰 处理器(STAR-MC1)的研发过程、特点以及落地情况。目前,该处理器已正式进入商用阶段。

安谋中国的首款 星辰 处理器

STAR-MC1 作为 星辰 系列产品的第一款产品,支持现有的 Armv8-M 架构的所有特点以及最新的指令扩展。根据安谋中国产品研发副总裁刘澍的说法,该款处理器是一款非常紧耦合性的高效微处理器,性能达到 1.5DMIPS/ MHz -4.02Coremark/MHz,同时继承 Armv7 和 Armv8 结构的 DSP 指令和浮点计算单元。同上一代 Arm 处理器相比较,在同一主频下,这些新结构体系的升级可以使 STAR-MC1 的性能提升 20%。

对于 Armv8-M 而言,将安全技术引入到该架构中,采用 Trustzone 安全方案,将运行环境隔离成安全区与非安全区,让用户的敏感的运行程序在安全区内运行,应用型程序在非安全区运行。Trustzone 是 Arm 公司在 2006 年提出,并在 A 系列处理器中得以应用,如今在 M 级别的处理器中继续沿用,保障 MCU 对安全性的需求。

安谋中国的合作伙伴灵动微电子的董事长兼总经理吴忠洁表示,安全性是 MCU 最重要特性之一,如果一个方案被破译,方案商就要承受巨大的损失。

同时,Armv8-M 中还植入了用于定制化扩展的协处理器接口和用户可定制化指令集。前者可以帮助用户面对细分市场做出不同的创新,后者可以方便用户定制自己的指令集。一方面,能够把用户自己的特色操作固化在 CPU 流水线中,达到非常高的执行效率,另一方面,也能保护客户的知识产权以及提供差异化服务。这些 Armv8-M 创新性的架构,都能在 星辰 处理器中得以实现。

此次发布的 STAR-MC1 创新性则在于处理器数据读取效率的提升,这是由于在 M 级别的处理器中引入了整个 Cache 结构,处理器的数据读取无需通过总线或者外部存储器即可读取。

Arm 的 Cortex-M,安谋中国的 STAR

星辰 处理器具有本土化的特点,安谋中国方面表示,在定义这款处理器时,针对中国市场进行充分的调研,充分听取和发掘了国内众多合作伙伴的需求和对应用的理解。

安谋中国刘澍表示, 星辰 处理器也可以称之为中国的 Cortex-M,不过两者没有很大的交叠, 星辰 处理器较 Arm 现有的处理器而言,有着自己的独特性,安谋中国在定义这款产品的同时,同 Arm 团队进行了充分的交流与沟通,通过双方互相印证,得出具有创新性的产品,无论是国内还是国外,都有类似的产品需求。

不同于 Cortex-M, 星辰 处理器采用新指令架构的升级、新存储器子系统提高系统的效能,除此之外, 星辰 处理器还采取中国客户的建议,加入 Flash Interface 的外部操作,这是过去 Arm 的 CPU 里所没有的。值得一提的是,此次安谋中国团队几乎与 Arm 剑桥团队同步推出新的架构升级和可定义化指令集,这展示了中国团队突出的执行力、设计能力以及验证能力。

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