目次
1. Cortex-A: 最先端の仮想メモリ ベースのオペレーティング システムおよびユーザー アプリケーション向け
2. Cortex-R: リアルタイム システム向け
3. Cortex-M: マイクロコントローラ
Cortex-Mシリーズ
Cortex-M0：
Cortex-M0は現在最小のARMプロセッサです.プロセッサのチップ面積は非常に小さく,消費電力は非常に低く,プログラミングに必要なコードは非常に小さいため,開発者は16ビットシステムを直接スキップできます. . 8 ビット システムのコスト オーバーヘッドに近いコストで、32 ビット システムのパフォーマンスを実現します。Cortex-M0 プロセッサの超低ゲート カウント オーバーヘッドにより、アナログおよびハイブリッド デバイスでの使用が可能になります。
Cortex-M0+：
Cortex-M0 プロセッサに基づいており、命令セットとデータの完全な互換性を維持しながら、消費電力をさらに削減し、パフォーマンスを向上させます。2 段階のパイプライン、パフォーマンス効率は 1.08 DMIPS/MHz に達することができます。
Cortex-M1：
FPGA での実装用に設計された最初の ARM プロセッサ。Cortex-M1 プロセッサは、すべての主要な FPGA デバイスを対象とし、主要な FPGA 合成ツールのサポートを含むため、設計者は各プロジェクトに最適な実装を選択できます。
Cortex-M3：
非常に決定論的なリアルタイム アプリケーションを対象としており、パートナーがマイクロコントローラ、自動車ボディ システム、産業用制御システム、ワイヤレス ネットワークおよびセンサーを含む幅広いデバイス向けの高性能で低コストのプラットフォームを開発できるように特別に開発されています。 . このプロセッサは、優れたコンピューティング パフォーマンスとイベントに対する優れたシステム応答性を提供すると同時に、動的および静的電力要件が実際に低いという課題に対応します。
Cortex-M4：
制御と信号処理機能の効率的で使いやすい組み合わせを必要とするデジタル信号制御市場に対応するために、特に ARM が開発した最新の組み込みプロセッサです。
Cortex-M7：
ARM Cortex-M プロセッサ ファミリでは、Cortex-M7 が最高のパフォーマンスを発揮します。6 段階のスーパースカラー パイプライン、柔軟なシステムおよびメモリ インターフェイス (AXI および AHB を含む)、キャッシュ (キャッシュ)、および高結合メモリ (TCM) を備え、MCU に優れた整数、浮動小数点、および DSP 性能を提供します。
インターコネクト: 64 ビット AMBA4 AXI、AHB ペリフェラル ポート (64MB ～ 512MB)
命令キャッシュ: 0 ～ 64kB、オプションの ECC を使用した 2 ウェイ セット アソシアティブ
データ キャッシュ: 0 ～ 64kB、オプションの ECC による 4 ウェイ セット アソシアティブ
命令 TCM: 0 ～ 16MB (オプションの ECC あり)
データ TCM: 0 ～ 16MB (オプションの ECC あり)
仕様比較
Cortex-Aシリーズ
Cortex-A73
これは、2016 年に ARM によってリリースされた最新の A シリーズ プロセッサです。Cortex-A73 は、フルサイズの ARMv8-A アーキテクチャをサポートしています。ARMv8-A は、ARM TrustZone テクノロジ、NEON、仮想化および暗号化テクノロジ。そのため、32 ビットでも 64 ビットでも、Cortex-A73 は最も適応性の高いモバイル アプリケーションのエコロジカルな開発環境を提供できます。Cortex-A73には、128ビットAMBR 4 ACEインターフェイスとARMのbig.LITTLEシステム統合インターフェイスが含まれており、最先端の10nmテクノロジーで製造されており、Cortex-A72よりも30%高い連続処理能力を提供できます.モバイルデバイスに非常に適しています.コンシューマーグレードの機器。今年後半から 2017 年にかけて、Cortex-A73 プロセッサは、ハイエンド スマートフォン、タブレット PC、クラムシェル モバイル デバイス、パートナーのデジタル TV などの一連の民生用電子デバイスを徐々にカバーすることが期待されています。
Cortex-A72
Cortex-A72 は 2015 年初頭に最初にリリースされました. これも ARMv8-A アーキテクチャに基づいており、TSMC の 16nm FinFET 製造プロセスを採用しています. (CacheCoherentInterconnect) でさえ ARMbig.LITTLETM 構成を構成し、エネルギー効率をさらに向上させます. 同じモバイル デバイスのバッテリ寿命制限の下で、Cortex-A72 は、Cortex-A15 ベースのデバイスと比較して 3.5 倍のパフォーマンスを提供でき、Cortex-A57 と比較して約 1.8 倍のパフォーマンス改善を提供でき、優れた全体的なパフォーマンスを示しています。 . Cortex-A72 は現在、ARMv8-A アーキテクチャに基づく最も広く使用されているプロセッサの 1 つです. その主なアプリケーション市場には、ハイエンド スマートフォン、大画面モバイル デバイス、エンタープライズ ネットワーク デバイス、サーバー、ワイヤレス基地局、およびデジタル TV が含まれます. .
Cortex-A57
Cortex-A57 は、2013 年、2014 年、および 2015 年の設計開始時点での ARM の CPU 製品シリーズのフラグシップ CPU です。また、ARM が 64 ビット ARMv8-A アーキテクチャ CPU を採用するのはこれが初めてであり、Aarch32 実行状態を通じて、ARMv7 アーキテクチャとの完全な一貫性が保たれています。ARMv8 のアーキテクチャ上の利点に加えて、Cortex-A57 は、高性能 Cortex-A15 CPU よりも 20% ～ 40% 高い単一クロック サイクルのパフォーマンスも向上させます。また、L2 キャッシュやメモリ システムのその他のコンポーネントの設計も改善され、エネルギー効率が大幅に向上します。Cortex-A57 は、モバイル システムに超高性能を提供します。big.LITTLE を使用すると、SoC は非常に低い平均消費電力でそれを実現できます。主にミドルからハイエンドのコンピューター、タブレットコンピューター、サーバー製品に直面しています。
Cortex-A53
Cortex-A53 は ARMv8-A アーキテクチャも採用しており、32 ビット ARMv7 コードと 64 ビット コードの AArch64 実行状態をサポートできます。A53 アーキテクチャの特徴は、消費電力の削減とエネルギー効率の向上です。その目標は、28nm HPM 製造プロセスの下で、SPECint2000 テストを実行したときに、シングル コアの消費電力が 0.13W を超えないことです。Cortex-A7 プロセッサよりも電力効率の高いパフォーマンスを提供し、スタンドアロンのメイン アプリケーション プロセッサとして、または Cortex-A57 プロセッサを使用した big.LITTLE 構成で使用できます。Cortex-A53 は、同じ周波数で Cortex-A9 よりも高いパフォーマンスを提供できます。主に中高級パソコン、タブレットパソコン、セットトップボックス、デジタルテレビなどに向いています。
Cortex-A35
Cortex-A35 は、ARMv8-A 64 ビット アーキテクチャに基づいて設計された低電力 CPU です. その目的は、32 ビット Cortex-A7 と Cortex-A5 の 2 つの古いコアを置き換えることです. 起動設計には、いくつかの新しい機能も組み込まれていますA72 を改良し、フロントエンドの命令プリフェッチ ユニットを再設計して、分岐予測の精度を向上させました。さらに、A35 は A53 のキャッシュおよびメモリ アーキテクチャも採用しており、8 ～ 64KB の第 1 レベルの命令およびデータ キャッシュ、128KB ～ 1MB の第 2 レベルのキャッシュ、追加の NEON/FP ユニット、改善されたストレージ パフォーマンスで構成できます。完全なパイプラインの倍精度をサポート 乗算には、CPU コアと NEON パイプライン用のハードウェア保持状態 (独立した電源ドメイン) も装備されており、電源管理効率が向上します。同じプロセスと周波数で、A35 の消費電力は A7 よりも約 10% 低く、パフォーマンスは 6 ～ 40% 向上しています。A53と比較すると、80～100%の性能を維持できますが、消費電力は32%削減され、面積は25%削減され、エネルギー効率は25%向上します。A35 は、A53、A57、A72、およびその他の大型コアと組み合わせて big.LITTLE ハイブリッド アーキテクチャ システムを形成し、システムのエネルギー効率をさらに向上させることもできます。主に、低消費電力のローエンド携帯電話、ウェアラブル、モノのインターネットなどの分野に位置付けられています。
Cortex-A32
これは、新世代の ARM アーキテクチャで唯一の 32 ビット (ARMv7-A) アーキテクチャ プロセッサですが、A32 は A35 の 32 ビット バージョンに似ています。元の A35 の比率により、消費電力をさらに制御します。A32 アーキテクチャは、チップ面積、消費電力制御、およびエネルギー消費率に重点を置いています. 32 ビットのままです (ARMv7-A 命令セット). 命令プリフェッチ ユニットは、効率のために再設計されています. プライマリおよびセカンダリ一時ストレージ、浮動小数点および DSP操作 速度のためにパフォーマンスが改善され、新しい電源管理機能が導入されました。TrustZone セキュリティ暗号化、NEON SIMD 命令セット、DSP/SIMD 拡張、VFPv4 浮動小数点計算、仮想ハードウェアなどをサポートします。A32 は、32 ビットで A35 と同じパフォーマンスを提供できます。ただし、消費電力が低いため、A35 より 10%、A5 より 30%、A7 より 25% 高くなります。A35 は、周波数を上げることで A53 の 80 ～ 100% のパフォーマンスを達成できます. つまり、A32 も 32 ビットで同じパフォーマンスレベルを達成できます. このとき、チップ面積は A53 のわずか 68% です.消費電力はA53.%のわずか61%です。
64 ビット以下では、A35 は A53 アーキテクチャを置き換える強さを持ち、32 ビットでは、A32 はすでにすべての人を上回っています.64 ビット A35 アーキテクチャと比較して、32 ビット A32 はウェアラブル デバイスと IoT 製品により適しています.
Cortex-A17
A17は依然として32ビットARMv7-A命令セットに基づいており、初期段階で28nmプロセスを採用し、その後20nmプロセスに進化します。本質的なアーキテクチャはA12と同じで、ダブル幅でアウトオブシーケンスの放出であり、外部相互接続のみを改善し、メモリコントローラをより迅速に接続できる新しいコヒーレントバスAMBA4 ACEを導入することで、パフォーマンスを向上させますそしてエネルギー効率。この新しいバスのおかげで, A17 はマルチコア SoC の完全なメモリ コヒーレント オペレーションをサポートし, big.LITTLE デュアル アーキテクチャ ハイブリッド ソリューションに参加できます. 特定の周波数、プロセス、およびメモリ条件下で、A17 のパフォーマンスは約A12より40%アップ。。一部の特定の環境では、A17 のパフォーマンスはすでに A15 と同じレベルですが、消費電力が低く、エネルギー効率が高い場合があります。ネーミング的にはCortex-A15よりも上位に位置するものの、ハイエンドというよりもミッドレンジに位置付けられています。
Cortex-A15
Cortex-A15 は 2010 年に初めてリリースされ、32 ビット ARMv7-A アーキテクチャに基づいています。A15 と A9 にもアウトオブオーダー実行がありますが、Cortex-A15 には (2 倍の) 命令起動ポートと実行リソースがあり、命令デコード能力も 50% 高く、動的分岐予測能力はより強力です (マルチレベルの分岐テーブル キャッシュ)、命令フェッチ帯域幅がより強力になり (128 ビット対 64 ビット)、そのすべてが A15 のパイプライン実行をより効率的にすることができます。また、A15 は VFPv4 浮動小数点ユニット設計を採用しており、FMA 命令とハードウェア除算命令を実行できますが、A9 のベクトル浮動小数点のピーク性能は基本的に A15 の半分です。Cortex-A15 プロセッサは、スマートフォン、タブレット コンピューター、モバイル コンピューティング、ハイエンド デジタル家電、サーバー、ワイヤレス インフラストラクチャなどのデバイスで使用できます。
Cortex-A9
ARM Cortex-A9 は ARMv7-A アーキテクチャを採用しており、現在目にするクアッドコア プロセッサのほとんどは Cortex-A9 シリーズに属しています。Cortex-A9 プロセッサは、最先端の高効率、動的可変長、複数命令実行スーパースカラー アーキテクチャを作成するように設計されており、8 ステージ パイプライン プロセッサにアウトオブオーダーの推測作業を提供します。高性能と電力効率を兼ね備えたコンシューマ、ネットワーキング、エンタープライズ、およびモバイル アプリケーションの最先端製品向けです。Cortex-A9 マイクロアーキテクチャは、スケーラブルなマルチコア プロセッサ (Cortex-A9 MPCore マルチコア プロセッサ) と従来のプロセッサ (Cortex-A9 シングルコア プロセッサ) の両方で使用できます。スケーラブルなマルチコア プロセッサとシングルコア プロセッサは、16、32、または 64KB の 4 ウェイ アソシアティブ L1 キャッシュ構成と、オプションの L2 キャッシュ コントローラー用に最大 8MB の L2 キャッシュ構成をサポートします。そして市場。
Cortex-A8
ARMv7-A アーキテクチャに基づく ARM Cortex-A8 プロセッサは、現在使用されているシングルコア携帯電話で最も一般的な製品です。Cortex-A8 プロセッサは、ARMv7 アーキテクチャに基づく最初のプロセッサであり、速度を 600MHz から 1GHz 以上に高めることができます。Cortex-A8 プロセッサは、300mW 未満で動作する必要があるモバイル デバイスの電力最適化要件と、2000 Dhrystone MIPS を必要とするコンシューマー アプリケーションのパフォーマンス最適化要件を満たします。Cortex-A8 高性能プロセッサは、携帯電話からネットブック、DTV、プリンター、カー インフォテインメントまで、現在すでに非常に成熟しており、Cortex-A8 プロセッサは信頼できる高性能ソリューションを提供しています。
Cortex-A7
Cortex-A7 は ARMv7-A アーキテクチャを採用しており、保証された性能に基づいて優れた低消費電力性能を提供することを特徴としています。Cortex-A7 プロセッサのアーキテクチャと機能セットは、Cortex-A15 プロセッサとまったく同じです。違いは、Cortex-A7 プロセッサのマイクロアーキテクチャが最高の電力効率を提供することに重点を置いていることです。 big .LITTLE (Little Small Core Companion Architecture) 構成により、高性能と超低消費電力の究極の組み合わせを実現します。単一の Cortex-A7 プロセッサは、Cortex-A8 プロセッサよりも 5 倍のエネルギー効率があり、5 分の 1 のサイズでありながら 50% 優れたパフォーマンスを提供します。
Cortex-A5
同じく ARMv7-A アーキテクチャに基づく Cortex-A5 プロセッサは、最もエネルギー効率が高く、最も低コストのプロセッサであり、最も基本的なインターネット アクセスを最も幅広いデバイスに提供できます。Cortex-A5 プロセッサは、より高性能な Cortex-A8、Cortex-A9、および Cortex-A15 プロセッサと完全に命令的および機能的に互換性があります (オペレーティング システム レベルに至るまで)。Cortex-A5 プロセッサは、ARM926EJ-S、ARM1176JZ-S、ARM7TDMI™ などの従来の ARM プロセッサとの下位アプリケーション互換性も維持します。そのポジショニングは、エントリーレベルのスマートフォン、低価格の携帯電話、スマート モバイル デバイスから基本的な産業機器にまで及びます。
仕様比較
Cortex-Rシリーズ
Cortex-R4
ARMv7-R アーキテクチャに基づく初の組み込みリアルタイム プロセッサ。ハードディスク ドライブ コントローラ、ワイヤレス ベースバンド プロセッサ、民生用製品の携帯電話 MTK プラットフォーム、自動車システム用の電子制御ユニットなど、大容量のディープ エンベデッド システム オン チップ アプリケーション専用です。
Cortex-R5
ARMv7-R アーキテクチャに基づいて 2010 年に発売され、Cortex-R4 プロセッサの機能セットを拡張して、より高いレベルのシステム パフォーマンスをサポートし、効率と信頼性を向上させ、信頼性の高いリアルタイム システムでのエラー管理を強化します。これらのシステム レベルの機能には、高速な周辺機器の読み取りと書き込みのための高優先度の低遅延周辺ポート (LLPP) と、外部データ ソースへの効率の向上と信頼性の高い高速アクセスのためのアクセラレータ コヒーレンス ポート (ACP) が含まれます。
40 nm G プロセスに基づいて、Cortex-R5 プロセッサはほぼ 1 GHz の周波数で実行することができ、その時点で 1,500 Dhrystone MIPS のパフォーマンスを提供できます。このプロセッサは、非常に柔軟で効率的な 2 サイクルのローカル メモリ インターフェイスを提供するため、SoC 設計者はシステム コストと消費電力を最小限に抑えることができます。
Cortex-R7
Cortex-R7 プロセッサは、最高性能の Cortex-R シリーズ プロセッサです。これは、高性能リアルタイム SoC の標準です。Cortex-R7 プロセッサは、65 nm から 28 nm までの高度なチップ プロセスに基づいて実装できるように設計されており、その設計の焦点は、エネルギー効率、リアルタイム応答性、高度な機能の向上、およびシステム設計の簡素化にあります。40nm G プロセスに基づく Cortex-R7 プロセッサは、1 GHz を超える周波数を達成でき、2700 Dhrystone MIPS のパフォーマンスを実現します。このプロセッサは、密結合メモリ (TCM) ローカル共有メモリとペリフェラル ポートをサポートする柔軟なローカル メモリ システムを提供し、SoC 設計者が制約のあるシリコン リソース内でハード リアルタイム要件の高水準を満たすことを可能にします。
仕様比較
