新一代RISC微处理器ARM11的特点技术

2008-07-25 15:05:29来源: 互联网

    ARM11系列微处理器是ARM公司近年推出的新一代RISC处理器,它是ARM新指令架构——ARMv6的第一代设计实现。


  该系列主要有ARM1136J,ARM1156T2和ARM1176JZ三个内核型号,分别针对不同应用领域。


  本文将对全新的ARMv6架构进行介绍,并深入分析ARM11处理器的先进特点和关键技术。


ARMv6结构体系


  实现新一代微处理器的第一步就是订立一个新的结构体系。这里所说的结构体系只是对处理器行为进行描述,并不包括具体地指定处理器是如何被建造的。结构体系的定义提供了处理器和外界(操作系统,应用程序和调试支持)的接口,从细节上说,处理器结构体系定义了指令集、编程模式和最近的存储器之间的接口。


  最新的ARM处理器架构—ARMv6,发布于2001年10月,它建立于过去十年ARM许多成功的结构体系基础上。同处理器的授权相似,ARM也向客户授权它的结构体系。比如,Intel的XScale就是基于ARMv5TE的处理器。本文也会就ARM11和Intel XScale的特点作一比较。
 
目标应用


  ARMv6架构是根据下一代的消费类电子、无线设备、网络应用和汽车电子产品等需求而制定的。ARM11的媒体处理能力和低功耗特点,特别适用于无线和消费类电子产品;其高数据吞吐量和高性能的结合非常适合网络处理应用;另外,也在实时性能和浮点处理等方面ARM11可以满足汽车电子应用的需求。可以预言,基于AMRv6体系结构的ARM11系列处理器将在上述领域发挥巨大的作用。


主要特点


  对于各种无线移动应用,毫无节制的提供高性能处理器是无用的。同成本控制类似,功耗的控制也是一个重要因素。


  ARM11系列处理器展示了在性能上的巨大提升,首先推出350M~500MHz时钟频率的内核,在未来将上升到1GHz时钟频率(如图2)。
 
  ARM11处理器在提供高性能的同时,也允许在性能和功耗间做权衡以满足某些特殊应用。通过动态调整时钟频率和供应电压,开发者完全可以控制这两者的平衡。在0.13um工艺,1.2v条件下,ARM11处理器的功耗可以低至0.4mW/MHz。


  ARM11处理器同时提供了可综