安謀國際(ARM)發表全新32位元低功耗微處理器核心–Cortex-M0+。為滿足汽車、工業控制及醫療監測等應用領域對裝置功耗與效能的嚴苛要求,ARM全新Cortex-M0+核心,將較上一代Cortex-M0降低30%的功耗、提升5%效能以及縮小10%的尺寸,以提供客戶產品市場競爭力。
ARM應用工程經理陳家隆表示,Cortex-M0+可較上一代產品降低30%功耗的關鍵技術在於採用二階管線設計,可大幅簡化CPU架構,減少每個指令所需耗費的平均週期數。 |
ARM應用工程經理陳家隆表示,由於車用、工控及醫療等市場的裝置關乎生命安全,因此微控制器(MCU)廠商對於產品能否符合快速反應與超低功耗等兩大要求相當重視。然而,傳統8位元與16位元架構的微處理器現已無法滿足客戶的需求,因此,需要一個兼具高效率且低功耗的32位元微處理器導入其產品設計中,提升使用者體驗。
陳家隆進一步表示,為使舊有8位元或16位元架構用戶轉移至32位元裝置,除了應用需求的驅動外,新設計的32位元微處理器亦必須能讓客戶免去功耗及晶片尺寸上的讓步,才足以吸引客戶採用。因此,ARM推出的Cortex-M0+,可使32位元微處理器在低成本的90奈米(nm)低功耗(LP)製程下,耗電量僅9μA/MHz,約為目前市面上8或16位元處理器三分之一的功耗,且效能上亦有所提升,尺寸也進一步縮小,可為終端裝置提升市場競爭力。
事實上,Cortex-M0+是以Cortex-M0為基礎而重新設計,並加入數項重要新功能。其中包括加入了一組單循環的輸入/輸出(I/O)功能,可加快通用型輸入/輸出(GPIO)及外部設備的存取速度,藉以實現終端裝置快速反應的性能表現。此外,針對功耗改良的部分,不同於前一代產品是使用較為複雜的三階管線設計,Cortex-M0+則採用二階管線設計,可大幅簡化CPU架構,並減少每個指令所需耗費的平均週期數(CPI)以及強化快閃記憶體存取能力,達到降低能源損耗的目的。
另一方面,Cortex-M0+延續易於使用C語言撰寫程式碼的特性,並且與現有Cortex-M0處理器工具以及即時作業系統二進位相容。由於軟體相容,採用Cortex-M0+的客戶便能輕鬆將自行設計的應用程式無縫轉移至性能更高的Cortex-M3與Cortex-M4處理器,可節省不同平台之間重新設計的時間成本。
據了解,ARM目前已將Cortex-M0+授權給飛思卡爾(Freescale)、恩智浦(NXP)等微控制器廠商,未來此一處理器架構主要將應用於家用電器、醫療監測、電表、馬達控制等各種智慧感測器與智慧控制系統中,為客戶提供低耗電、低成本的微控制器。