ARM11 - ARM11

ARM11 é um grupo de núcleos de processador RISC ARM de 32 bits mais antigos licenciados pela ARM Holdings . A família principal ARM11 consiste em ARM1136J (F) -S, ARM1156T2 (F) -S, ARM1176JZ (F) -S e ARM11MPCore. Como os núcleos ARM11 foram lançados de 2002 a 2005 , eles não são mais recomendados para novos designs de IC, em vez disso, os núcleos ARM Cortex-A e ARM Cortex-R são preferidos.

Visão geral

A microarquitetura ARM11 (anunciada em 29 de abril de 2002) introduziu as adições de arquitetura ARMv6 que foram anunciadas em outubro de 2001. Isso inclui instruções de mídia SIMD , suporte a multiprocessador e uma nova arquitetura de cache. A implementação incluiu um pipeline de processamento de instrução significativamente aprimorado, em comparação com as famílias ARM9 ou ARM10 anteriores , e é usado em smartphones da Apple , Nokia e outros. O núcleo ARM11 inicial (ARM1136) foi lançado para licenciados em outubro de 2002.

A família ARM11 é atualmente os únicos núcleos da arquitetura ARMv6. Existem, no entanto, núcleos ARMv6-M ( Cortex-M0 e Cortex-M1 ), endereçando aplicações de microcontroladores ; Os núcleos ARM11 são direcionados a aplicativos mais exigentes.

Diferenças de ARM9

Em termos de conjunto de instruções, o ARM11 se baseia na geração anterior do ARM9 . Ele incorpora todos os recursos do ARM926EJ-S e adiciona as instruções do ARMv6 para suporte de mídia (SIMD) e resposta de IRQ acelerada.

As melhorias na microarquitetura nos núcleos ARM11 incluem:

• Instruções SIMD que podem dobrar a velocidade do algoritmo de processamento de sinal digital MPEG-4 e de áudio
• O cache é endereçado fisicamente, resolvendo muitos problemas de aliasing de cache e reduzindo a sobrecarga da troca de contexto.
• O acesso a dados unaligned e mixed-endian é suportado.
• Produção de calor reduzida e menor risco de superaquecimento
• Pipeline redesenhado, com suporte a velocidades de clock mais rápidas (meta de até 1 GHz)
  • Mais longo: 8 (vs 5) estágios
  • Conclusão fora de ordem para algumas operações (por exemplo, lojas)
  • Previsão / dobragem de ramificação dinâmica (como XScale )
  • As falhas de cache não bloqueiam a execução de instruções não dependentes.
  • Carregar / armazenar paralelismo
  • ALU paralelismo
• Caminhos de dados de 64 bits

O suporte à depuração JTAG (para parada, revisão, pontos de interrupção e pontos de controle) foi simplificado. O módulo EmbeddedICE foi substituído por uma interface que se tornou parte da arquitetura ARMv7. Os módulos de rastreamento de hardware (ETM e ETB) são versões compatíveis, mas atualizadas, daqueles usados ​​no ARM9. Em particular, a semântica de rastreamento foi atualizada para lidar com a execução paralela de instruções e transferências de dados.

A ARM se esforça para promover os estilos e técnicas de codificação Verilog recomendados . Isso garante designs semanticamente rigorosos, preservando semânticas idênticas em todo o fluxo de design do chip, que incluiu o uso extensivo de técnicas de verificação formal . Sem essa atenção, a integração de um ARM11 com designs de terceiros pode expor bugs latentes difíceis de encontrar. Devido aos núcleos ARM serem integrados em muitos projetos diferentes, usando uma variedade de ferramentas de síntese lógica e processos de fabricação de chips, o impacto da qualidade de seu nível de transferência de registro (RTL) é ampliado muitas vezes. A geração ARM11 focou mais na síntese do que as gerações anteriores, tornando essas preocupações um problema ainda maior.

Núcleos

Existem quatro núcleos ARM11:

• ARM1136
• ARM1156, introduziu as instruções do Thumb2
• ARM1176, introduziu extensões de segurança
• ARM11MPcore, introduziu suporte a vários núcleos

Salgadinhos

Raspberry Pi B + com um Broadcom BCM2835 (ARM1176JZF-S)

Atheros AR7400

• Ambarella A5s, A7, A7L
• ASPEED Technology Inc. AST25xx
• Broadcom BCM2835 ( Raspberry Pi 1 A / B, Pi Zero), BCM21553
• Cavium ECONA CNS3000 series
• CSR Quatro 4230, 45xx, 53xx
• Freescale Semiconductor série i.MX3x, como i.MX31 , i.MX35
• Infotmic IMAPX2xx
• Nintendo CTR-CPU ( Nintendo 3DS CPU)
• Módulo NTC 1879VYa1Ya, K1879KhB1Ya, 1879KhK1Ya, K1888VS018
• Nvidia Tegra
• MediaTek MTK6573
• Mindspeed Comcerto 1000 (Freescale LS102MA)
• PLX Technology NAS782x
• Qualcomm MSM720x, MSM7x27
• Qualcomm Atheros AR7400
• Samsung S3C64xx, S5P64xx, S5L87xx, S5L89xx ou Exynos Dual com Logic11
• Telechips TCC8902
• Texas Instruments série OMAP2 , com um TMS320 C55x ou C64x DSP como um segundo núcleo
• Xcometic KVM2800

Veja também

• Arquitetura ARM
• Lista de arquiteturas e núcleos ARM
• JTAG
• Interromper , manipulador de interrupção
• Sistema operacional em tempo real , comparação de sistemas operacionais em tempo real

Referências

links externos

Documentos oficiais ARM11

• ARM11 site oficial
• Manuais de referência de arquitetura: ARMv4 / 5/6 , ARMv7-A / R
• Manuais de referência principais: ARM1136J (F) -S , ARM1156T2-S , ARM1156T2F-S , ARM1176JZ-S , ARM1176JZF-S , ARM11 MPCore
• Manual de referência do coprocessador: VFP11 (ponto flutuante para ARM1136JF-S)

Cartões de referência rápida

• Instruções: polegar ( 1 ), ARM e polegar-2 ( 2 ), ponto flutuante vetorial ( 3 )
• Opcodes: Thumb ( 1 , 2 ), ARM ( 3 , 4 ), Diretivas GNU Assembler 5 .

Outro

• ARM11 carece de uma instrução de divisão de hardware inteira
• The ARM11 Architecture , 2009, por Ian Davey e Payton Oliveri