原创 ARM发布适于高性能、低成本应用的Cortex-M3处理器

该处理器是首个新的ARM Cortex系列CPU内核，强调了ARM为目标应用市场提供所需性能的战略。ARM Cortex系列使芯片制造商和OEM厂商能围绕某一体系结构标准化其产品，从低端的微控制器到高性能的应用处理器运用Thumb-2技术，大大降低了研发成本，提高企业效率。

 

　　ARM Cortex-M3处理器结合了多种突破性技术，令芯片供应商提供超低费用的芯片，仅33000门的内核性能可达1.2DMIPS/MHz。该处理器还集成了许多紧耦合系统外设，令系统能满足下一代产品的控制需求。

 

　　ARM Cortex-M3处理器是ARM首次针对低成本应用提供技术，这些应用的内存和内核面积都会直接影响装置的成本，如：微控制器、汽车市场。目前，微控制器市场约为25亿美元，均传统地采用8位和16位产品，但随着用户需求的提高，市场对性能的需求也随之大大提高，同时价格因素促使多个应用综合到一个产品。ARM Cortex-M3处理器结合多种技术，减少使用内存，并在极小的RISC内核上提供业界领先的功耗和性能，为全球成千上万的应用由以往的代码向32位微控制器的快速移植提供了理想的平台。

 

　　Gartner公司研发副总裁Tom  Starnes先生表示：“32位微控制器在过去的五年中发展迅速，至2003年营业额增加了三倍，达24亿美元。在未来的五年间，市场还将增长一倍。”

 

　　此外，ARM Cortex-M3处理器大大减少了内存的使用，为ARM的半导体合作伙伴和用户降低更多成本。ARM Cortex-M3处理器是使用最少门数的ARM CPU，相较于过去的设计大大减少了芯片面积，可减小装置的体积或采用更低成本的工艺进行生产。此外，基本系统外设的高度集成化最佳地使用了芯片空间。ARM Cortex-M3处理器还推出了新的单线调试技术，避免使用多管脚进行JTAG调试，为费用敏感的应用大大节约成本。

 

　　ARM公司市场执行副总裁Mike  Inglis先生说：“ARM Cortex-M3处理器极大地拓展了ARM体系结构，进一步实现了我们为数字世界提供处理器技术方案的目标。我们向合作伙伴提供高性能、低成本的技术，令合作伙伴能快速地为大量的汽车和微控制器市场提供极具竞争优势的产品，并加速代码移植。”

 

　　明导（Mentor Graphics）嵌入式系统部门加速技术市场总监Robert Day先生说：“加速技术很欢迎ARM Cortex-M3处理器技术的到来，新的处理器为众多设计者提供了向32位平台移植、开发实时应用的方案。结合使用Nucleus实时操作系统和加载了中间件的Cortex-M3处理器将为设计者提供进入32位世界最为完整的高性能技术方案。”

 

　　Express Logic公司总裁William E. Lamie先生表示：“ARM Cortex-M3处理器提供高性能、中断处理、低成本体系结构，是开发深层嵌入式实时应用的理想平台。为了帮助设计者运用这些卓越的性能，Express Logic公司已表示在通用版本的Cortex-M3处理器上移植我们最受欢迎的ThreadX?实时操作系统, NetX TCP/IP堆栈和FileX文件系统。”

 

　　ARM Cortex-M3处理器紧凑地结合了执行Thumb-2指令的高效32位哈佛微体系结构和系统外设，包括Nested Vectored Interrupt Controller和Arbiter总线。该技术方案在测试和实例应用中都体现了卓越的性能，台积电180纳米工艺下，芯片性能达1.2DMIPS/MHz，时钟频率高达100兆赫。ARM Cortex-M3还实现了Tail-Chaining?中断技术，该技术是一项完全基于硬件的中断处理技术，最多可减少12个时钟周期数，在实际应用中可减少70%中断。此外，ARM Cortex-M3处理器的性能还提高了60%，面积减小了33%，与同类处理器相比功耗降低了75%。RealView编译器和RealView调试产品都支持ARM Cortex-M3处理器，提高了调试性能，如：单线调试和优化的系统可视性。

 

　　ARM首席执行官Warren East先生强调了公司的战略方针：拓展处理器系列，继续提高体系结构的创新性。ARM Cortex系列处理器的推出为合作伙伴提供了适用于特殊应用的多种性能的优化技术方案。

 

　　依据市场的不同需求，ARM Cortex处理器分三个系列，均执行Thumb-2指令集，分别如下：

 

　　ARM Cortex-A系列：用于复杂操作系统和用户应用软件的应用处理器；ARM Cortex-R系列：用于实时系统的嵌入式处理器；ARM Cortex-M系列；用于微控制器和低成本应用优化的深层嵌入式处理器。

 

　　ARM公司产品市场总监John Cornish先生称：“我们的半导体合作伙伴希望获得适用于整个数字产品领域的革新而稳固的体系结构，降低成本，为每种应用提供更高的性能。新的Cortex系列战略令我们为特殊应用提供更符合需求的内核产品，如：微控制器市场。新的ARM Cortex-M3技术向这些领域提供了低成本、卓越的32位性能，使我们的合作伙伴能生产极富竞争力的装置。”

 

　　ARM Cortex系列处理器基于新一代ARM体系结构，支持包含16位和32位指令的Thumb-2技术，提供了最佳的编码方式和性能。Thumb-2技术较纯32位编码技术减少使用26%内存，降低系统费用，同时较16位编码，性能提高了25%，通过降低时钟速度，令设计者提供更低的功耗。

 

　　Embedded Trace Macrocell (ETM)技术现为ARM Cortex-M3处理器中的可选授权。2005年第三季度，ARM的合作伙伴将可获得与RealView开发工具兼容的模块和可综合RTL。