ARM Кортекс-Р

ARM Кортекс-Р
	Медиатек MT6280A ARM Cortex-R4
Общая информация
Разработано	Арм, ООО
Архитектура и классификация
Набор инструкций	АРМв7-Р, АРМв8-Р , ; ARM (32-разрядная версия) , ; ARM (64-разрядная версия) , ; Большой палец (16 бит)

ARM Cortex-R — это семейство 32-битных и 64-битных процессорных ядер RISC ARM лицензированных компанией Arm Ltd. , Ядра оптимизированы для приложений жесткого реального времени и критически важных с точки зрения безопасности приложений. Ядра в этом семействе реализуют профиль ARM Real-time (R), который является одним из трех профилей архитектуры, два других — это профиль приложения (A), реализованный семейством Cortex-A , и профиль микроконтроллера (M), реализованный Кортекс-М Семейство . Семейство микропроцессоров ARM Cortex-R в настоящее время состоит из ARM Cortex-R4(F), ARM Cortex-R5(F), ARM Cortex-R7(F), ARM Cortex-R8(F), ARM Cortex-R52(F). , ARM Cortex-R52+(F) и ARM Cortex-R82(F).

Обзор

32-битный
Год	Основной
2011	Кортекс-R4(Ф)
2011	Кортекс-R5(Ф)
2011	Кортекс-R7(Ф)
2016	Кортекс-R8(Ф)
2016	Кортекс-R52(Ф)
2022	Кортекс-R52+(Ф)

64-битная
Год	Основной
2020	Кортекс-R82(Ф)

ARM Cortex-R — это семейство ядер ARM, реализующих профиль R архитектуры ARM; Этот профиль предназначен для высокопроизводительных приложений, работающих в режиме реального времени и критически важных для безопасности. Он похож на профиль A для обработки приложений, но добавляет функции, которые делают его более отказоустойчивым и подходящим для использования в приложениях жесткого реального времени и критически важных для безопасности приложениях.

Добавлены критически важные функции реального времени и безопасности:

Тесно связанная память (некэшированная память с гарантированным быстрым временем доступа)
Улучшенная обработка исключений на аппаратном уровне.
Инструкции по аппаратному обеспечению
Блок защиты памяти (МПУ)
Детерминированная обработка прерываний, а также быстрые немаскируемые прерывания.
ECC в кэше L1 и шинах
Двухъядерная синхронизация для отказоустойчивости процессора

Архитектура Armv8-R включает функции виртуализации, аналогичные тем, которые представлены в архитектуре Armv7-A. Предусмотрены два этапа трансляции на основе MPU, позволяющие изолировать несколько операционных систем друг от друга под контролем гипервизора.

До R82, представленного 4 сентября 2020 г., ^[1] семейство Cortex-R не имело блока управления памятью (MMU). Модели до R82 не могли использовать виртуальную память , что делало их непригодными для многих приложений, таких как полнофункциональный Linux . ^[1] Однако многие операционные системы реального времени (RTOS) с упором на полный контроль традиционно рассматривают отсутствие MMU как особенность, а не ошибку. ^[1] На R82 можно запускать традиционную RTOS параллельно с страничной ОС, такой как Linux, где Linux использует преимущества MMU для обеспечения гибкости, в то время как RTOS блокирует MMU в режиме прямой трансляции на страницах, назначенных RTOS. чтобы сохранить полную предсказуемость для функций реального времени. ^[1]

ARM-лицензия

Arm Holdings не производит и не продает процессорные устройства на основе собственных разработок, а лицензирует основные разработки заинтересованным сторонам. ARM предлагает различные условия лицензирования, различающиеся по стоимости и результатам. Всем лицензиатам ARM предоставляет интегрируемое аппаратное описание ядра ARM, а также полный набор инструментов для разработки программного обеспечения и право продавать готовые микросхемы, содержащие процессор ARM.

Настройка кремния

процессора ARM Производители интегрированных устройств (IDM) получают IP-адрес как синтезируемый RTL (записанный на Verilog ). В этой форме они имеют возможность выполнять оптимизацию и расширение на архитектурном уровне. Это позволяет производителю достигать целей индивидуального проектирования, таких как более высокая тактовая частота, очень низкое энергопотребление, расширение набора команд, оптимизация размера, поддержка отладки и т. д. Чтобы определить, какие компоненты были включены в конкретную микросхему ЦП ARM, обратитесь к паспорт производителя и сопутствующая документация.

Приложения

Cortex-R подходит для использования в системах с компьютерным управлением, где требуется очень низкая задержка и/или высокий уровень безопасности. Примером критически важного для безопасности приложения, работающего в реальном времени, может служить современная электронная тормозная система в автомобиле. Система должна не только быть быстрой и реагировать на множество входных данных датчиков, но также отвечать за безопасность человека. Выход из строя такой системы может привести к тяжелым травмам или гибели людей.

Другие примеры приложений жесткого реального времени и/или критически важных для безопасности приложений включают в себя:

Медицинское оборудование
Программируемый логический контроллер (ПЛК)
Электронные блоки управления (ЭБУ) для широкого спектра применений.
Робототехника
Авионика
Управление движением

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Солтер, Джим (9 сентября 2020 г.). «Новый Cortex-R82 от Arm — это первый 64-битный процессор реального времени» . arstechnica.com . Арс Техника . Проверено 11 сентября 2020 г.

Внешние ссылки

Официальные документы ARM Cortex-R

Официальный сайт ARM Cortex-R

РУКА Основной	Кусочек Ширина	РУКА Веб-сайт	АРМ Технический Справочное руководство	Архитектура АРМ Справочное руководство
Кортекс-R4(Ф)	32	Связь	Связь	ARMv7-R
Кортекс-R5(Ф)	32	Связь	Связь	ARMv7-R
Кортекс-R7(Ф)	32	Связь	Связь	ARMv7-R
Кортекс-R8(Ф)	32	Связь	Связь	ARMv7-R
Кортекс-R52(Ф)	32	Связь	Связь	ARMv8 ARMv8-R
Кортекс-R52+(Ф)	32	Связь	Связь	ARMv8-R
Кортекс-R82(Ф)	64	Связь	Связь	ARMv8-R (AArch64)

Миграция

Миграция с MIPS на ARM – Arm.com
Миграция с PPC на ARM – Arm.com
Миграция с IA-32 (x86-32) на ARM –arm.com

Другой

КОРТЕКС-Р против КОРТЕКС-М

[Salter2020-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Солтер, Джим (9 сентября 2020 г.). «Новый Cortex-R82 от Arm — это первый 64-битный процессор реального времени» . arstechnica.com . Арс Техника . Проверено 11 сентября 2020 г.

[1]