zoukankan      html  css  js  c++  java
  • 2 ARM概述

    2.1 ARM

        

        ARMAdvanced RISC Machines)是微微控制器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC微控制器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。                                                         

        英文全称:Advanced RISC Machines  

        国家:英国(欧洲)  

        行业:电子半导体微微控制器智能手机  

        总部:英国剑桥  

        CEO:沃伦·伊斯特  

        竞争对手:英特尔  

        市场份额:手机微控制器90%的市场份额、上网本微控制器30%的市场份额、平板电脑微控制器70%的市场份额。

      ARM公司是苹果、AcornVLSITechnology等公司的合资企业。ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商,每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系,ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。

        目前,总共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议,其中包括IntelIBMLG半导体、NECSONY、飞利浦和国家半导体这样的大公司。至于软件系统的合伙人,则包括微软、SUNMRI等一系列知名公司。     

        1991 ARM 公司成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。目前,采用ARM技术知识产权( IP )核的微微控制器,即我们通常所说的ARM 微控制器,已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,基于ARM 技术的微微控制器应用约占据了32 RISC 微控制器75 %以上的市场份额,ARM 技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。  

       20世纪90年代,ARM公司的业绩平平,微控制器的出货量徘徊不前。由于资金短缺,ARM做出了一个意义深远的决定:自己不制造芯片,只将芯片的设计方案授权(licensing)给其他公司,由它们来生产。正是这个模式,最终使得ARM芯片遍地开花,将封闭设计的Intel公司置于人民战争的汪洋大海。  

        进入21世纪之后,由于手机制造行业的快速发展,出货量呈现爆炸式增长,ARM微控制器占领了全球手机市场。2006年,全球ARM芯片出货量为20亿片,2010年预计将达到45亿片。  

        ARM 公司是专门从事基于RISC 技术芯片设计开发的公司,作为知识产权供应商,本身不直接从事芯片生产,靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片,世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM 微控制器核,根据各自不同的应用领域,加入适当的外围电路,从而形成自己的ARM 微控制器芯片进入市场。目前,全世界有几十家大的半导体公司都使用ARM 公司的授权,因此既使得ARM 技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持,又使整个系统成本降低,使产品更容易进入市场被消费者所接受,更具有竞争力。  

        ARM商品模式的强大之处在于它在世界范围有超过100个的合作伙伴。ARM 是设计公司,本身不生产芯片。采用转让许可证制度,由合作伙伴生产芯片。  

        2007年底,ARM的雇员总数为1728人,持有专利700项(另有900项正在申请批准中),全球分支机构31家,合作伙伴200家,年收入2.6亿英镑。

        ARM 公司本身并不靠自有的设计来制造或出售CPU ,而是将微控制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、debuggerSDK),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智财核心技术(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)形式来取得微控制器的智财权(IP)。藉著可整合的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-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ARMNRE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:AtmelBroadcomCirrus LogicFreescale(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,SharpSTMicroelectronics,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。  

       

     

    2.2 RISC

        ARM公司设计的微控制器基于RISC架构,而RISCreduced instruction set computer,精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微微控制器,起源于80 年代的MIPS主机(即RISC 机),RISC机中采用的微微控制器统称RISC微控制器。这样一来,它能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令,即MIPS)。因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件,计算机指令集越大就会使微微控制器更复杂,执行操作也会更慢。

     

    ………………………………………………

     

     

     

    书籍下载地址(复制到下载工具进行下载):

    https://files.cnblogs.com/wenziqi/ARMCortex-M0原理与应用实践.part1.rar

    https://files.cnblogs.com/wenziqi/ARMCortex-M0原理与应用实践.part2.rar

     

    注:书籍内容会不定期进行更新!

  • 相关阅读:
    Constants and Variables
    随想
    C#基础篇之语言和框架介绍
    Python基础19 实例方法 类方法 静态方法 私有变量 私有方法 属性
    Python基础18 实例变量 类变量 构造方法
    Python基础17 嵌套函数 函数类型和Lambda表达式 三大基础函数 filter() map() reduce()
    Python基础16 函数返回值 作用区域 生成器
    Python基础11 List插入,删除,替换和其他常用方法 insert() remove() pop() reverse() copy() clear() index() count()
    Python基础15 函数的定义 使用关键字参数调用 参数默认值 可变参数
    Python基础14 字典的创建修改访问和遍历 popitem() keys() values() items()
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wenziqi/p/2356813.html
Copyright © 2011-2022 走看看