ARM资深产品行销经理Chris Turner介绍了Design Success with ARM® CortexTM Microcontrollers。
为什么要选择ARM?还是用Chris给的一组数据:每天有2200万个ARM架构处理器发售,截至目前有300亿个ARM架构处理器交付。2011年ARM出货量为80亿个,五年间年复合增长率达30%。拥有百万级开发人员,受益用户则达到了数亿。所以实际上无论是合作伙伴还是用户,首先看重的一定是ARM的生态环境,而ARM每次首先强调的同样也是庞大的生态系统。
此外,ARM提供的一整套完整的硅IP解决方案,也是客户愿意选择ARM的主要原因之一。
ARM在手持设备中应用非常广泛,实际上远不止大家所理解的处理器+GPU这个简单概念。比如SIM单元可以采用SecurCore SC300、蓝牙、GPS、Flash控制器、触摸以及电源管理都可能有Cortex M0或M3的身影,WiFi则可能搭载Cortex M4或Cortex R4,蜂窝通信单元则可能包括Cortex R4 R5 R7内核。
在汽车中,ARM主要应用包括IVI ADAS(驾驶辅助),动力系统,底盘,网关,后座娱乐及控制等应用。
另外值得注意的是,实际上ARM在嵌入式不只有MCU,还有FPGA厂家选择了ARM,包括Cypress的pSoC以及赛灵思的Zynq,未来还会有Altera等其他FPGA公司的加入。
目前全球ARM MCU的产品种类约为1338种,根据产品种类排名依次为:TI 284、ST 267、FSL:215、NXP:161、富士通:86、EM:86。涉及的厂商共有18家之多。
从2008年起ARM MCU出货量迅速提升,有0增长至现如今出货量每个季度都达1亿颗以上。ARM同时预计2012年,每季度出货量将达2.5亿颗。目前有15家以上客户都在满产能运转。
2012年Cortex M系列产品重点提示包括:意法半导体 STM32 F0家族采用Cortex M0,STM32 F3家族采用Cortex M4,Silicon Labs Precision32使用Cortex M3,Atmel扩展SAM3X系列,EM的Wonder Gecko使用Cortex M4,英飞凌XMC4000采用Cortex M4,富士通新推210种Cortex M3器件,飞思卡尔Vybrid控制器采用Cortex M4。
Chris预计2012年一季度二季度,会有350款新的Cortex M系列产品问世。
根据统计,32位MCU增速是4、8、16位产品增速的两倍,Chris认为其中很大一部分是ARM的功劳。
为何要选用32位ARM内核单片机,Chris给出了10大理由,包括:性能/功耗/面积的均衡,工作频率的灵活选择,支持C语言可灵活应用,丰富的debug软件,寻址空间更大,地址/数据总线更宽,快速中断响应,高效代码密度可以节约功耗及资源,生态系统支持,丰富的产品组合。
Chris特别强调了Cortex M4,这是集成了DSP功能的MCU,适用于高效马达控制等应用。在Cortex M4中增加了单周期双 16 位 MAC,8、16 位 SIMD 运算,硬件除法(2-12 个周期)。
另外Chris也讲了Cortex M0+内核,这是ARM处理器架构中最具有能效比的产品,和8/16位内核相比,CoreMark/mW的分数高了两倍。芯片管脚可以媲美8/16位MCU。应用领域包括集成进SoC实现部分低功耗功能以及能量收集系统等。
Cortex M0+支持绝大部分开源或收费RTOS,同时也支持包括USB、CAN、TCP/IP、GUI等功能。
同时,Chris还介绍了CMSIS,- Cortex 微控制器软件接口标准。ARM®Cortex™ 微控制器软件接口标准 (CMSIS) 是 Cortex-M 处理器系列的与供应商无关的硬件抽象层。 使用 CMSIS,可以为处理器和外设实现一致且简单的软件接口,从而简化软件的重用、缩短微控制器新开发人员的学习过程,并缩短新设备的上市时间。
软件的创建被嵌入式行业公认为主要成本系数。
通过在所有 Cortex-M 芯片供应商产品中标准化软件接口,这一成本会明显降低,尤其是在创建新项目或将现有软件迁移到新设备时。
所以说CMSIS的最大优势非常紧扣ARM,在广泛的合作伙伴中,客户可以任意选择供应商,不用担心更换平台所引起的兼容问题。当然,这对广大ARM芯片供应商来说增加了压力,毕竟客户迁移成本降低,谁家供货价格性能有优势,都可以迅速切换,如何提高客户粘性成为各家必须要考虑的问题。