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ARM11
Información general
Diseñada porARM Holdings
Arquitectura y clasificación
MicroarquitecturaARMv6, ARMv6T2, ARMv6Z, ARMv6K
Conjunto de instruccionesBRAZO (32 bits) ,
pulgar (16 bits) ,
pulgar-2 (32 bits)

ARM11 es un grupo de núcleos de procesador RISC ARM de 32 bits más antiguos con licencia de ARM Holdings . [1] La familia de núcleos ARM11 consta de ARM1136J (F) -S, ARM1156T2 (F) -S, ARM1176JZ (F) -S y ARM11MPCore. Dado que los núcleos ARM11 se lanzaron de 2002 a 2005 , ya no se recomiendan para nuevos diseños de CI, sino que se prefieren los núcleos ARM Cortex-A y ARM Cortex-R . [1]

Resumen [ editar ]

Anunciado
AñoCentro
2002ARM1136J (F) -S
2003ARM1156T2 (F) -S
2003ARM1176JZ (F) -S
2005ARM11MP
Consulte también: Arquitectura ARM y Lista de núcleos ARM

La microarquitectura ARM11 (anunciada el 29 de abril de 2002) introdujo las adiciones arquitectónicas de ARMv6 que se habían anunciado en octubre de 2001. Estas incluyen instrucciones de medios SIMD , compatibilidad con multiprocesador y una nueva arquitectura de caché. La implementación incluyó una línea de procesamiento de instrucciones significativamente mejorada, en comparación con las familias ARM9 o ARM10 anteriores , y se utiliza en teléfonos inteligentes de Apple , Nokia y otros. El núcleo ARM11 inicial (ARM1136) se entregó a los licenciatarios en octubre de 2002.

La familia ARM11 son actualmente los únicos núcleos de arquitectura ARMv6. Sin embargo, existen núcleos ARMv6-M ( Cortex-M0 y Cortex-M1 ), que abordan aplicaciones de microcontroladores ; [2] Los núcleos ARM11 apuntan a aplicaciones más exigentes.

Diferencias con ARM9 [ editar ]

En términos de conjunto de instrucciones, ARM11 se basa en la generación anterior de ARM9 . Incorpora todas las características de ARM926EJ-S [ cita requerida ] y agrega las instrucciones ARMv6 para soporte de medios (SIMD) y aceleración de la respuesta de IRQ.

Las mejoras de la microarquitectura en los núcleos ARM11 [3] incluyen:

  • Instrucciones SIMD que pueden duplicar la velocidad del algoritmo de procesamiento de señales digitales de audio y MPEG-4
  • La caché se dirige físicamente, lo que resuelve muchos problemas de alias de caché y reduce la sobrecarga de cambio de contexto.
  • Se admite el acceso a datos no alineados y de endian mixto.
  • Reducción de la producción de calor y menor riesgo de sobrecalentamiento
  • Canalización rediseñada, que admite velocidades de reloj más rápidas (objetivo hasta 1 GHz)
    • Más largo: 8 (frente a 5) etapas
    • Finalización fuera de orden para algunas operaciones (por ejemplo, tiendas)
    • Predicción / plegado de ramas dinámicas (como XScale )
    • Los errores de caché no bloquean la ejecución de instrucciones no dependientes.
    • Paralelismo de carga / almacenamiento
    • Paralelismo ALU
  • Rutas de datos de 64 bits

Se simplificó el soporte de depuración de JTAG (para detener, avanzar, puntos de interrupción y puntos de observación). El módulo EmbeddedICE fue reemplazado por una interfaz que se convirtió en parte de la arquitectura ARMv7. Los módulos de rastreo de hardware (ETM y ETB) son versiones compatibles, pero actualizadas, de los utilizados en ARM9. En particular, se actualizó la semántica de seguimiento para abordar la ejecución de instrucciones paralelas y las transferencias de datos.

ARM hace un esfuerzo por promover los estilos y técnicas de codificación recomendados por Verilog . Esto asegura diseños semánticamente rigurosos, conservando semánticas idénticas en todo el flujo de diseño del chip, que incluyó un uso extensivo de técnicas de verificación formales . Sin esa atención, la integración de un ARM11 con diseños de terceros podría exponer errores latentes difíciles de encontrar. Debido a que los núcleos ARM se integran en muchos diseños diferentes, utilizando una variedad de herramientas de síntesis lógica y procesos de fabricación de chips, el impacto de su calidad de nivel de transferencia de registro (RTL) se magnifica muchas veces. [4] La generación ARM11 se centró más en la síntesis que las generaciones anteriores, por lo que estas preocupaciones son un problema mayor.

Núcleos [ editar ]

Hay cuatro núcleos ARM11:

  • ARM1136 [5]
  • ARM1156, introdujo las instrucciones Thumb2
  • ARM1176, introdujo extensiones de seguridad [6]
  • ARM11MPcore, soporte multinúcleo introducido

Chips [ editar ]

Raspberry Pi B + con Broadcom BCM2835 (ARM1176JZF-S) [7]
Atheros AR7400
Esta lista está incompleta ; puede ayudar agregando elementos faltantes con fuentes confiables .
  • Ambarella A5s, A7, A7L
  • ASPEED Technology Inc. AST25xx
  • Broadcom BCM2835 ( Raspberry Pi 1 A / B, Pi Zero), BCM21553
  • Serie Cavium ECONA CNS3000 [8]
  • CSR Quatro 4230, 45xx, 53xx
  • Freescale Semiconductor serie i.MX3x, como i.MX31 , i.MX35
  • Infotmic IMAPX2xx
  • Nintendo CTR-CPU (CPU de Nintendo 3DS )
  • Módulo NTC 1879VYa1Ya, K1879KhB1Ya, 1879KhK1Ya, K1888VS018
  • Nvidia Tegra
  • MediaTek MTK6573
  • Mindspeed Comcerto 1000 (Freescale LS102MA)
  • Tecnología PLX NAS782x
  • Qualcomm MSM720x, MSM7x27
  • Qualcomm Atheros AR7400
  • Samsung S3C64xx, S5P64xx, S5L87xx, S5L89xx o Exynos Dual con Logic11
  • Telechips TCC8902
  • Texas Instruments OMAP2 serie, con un TMS320 C55x o C64x DSP como un segundo núcleo
  • Xcometic KVM2800

Ver también [ editar ]

  • Arquitectura ARM
  • Lista de arquitecturas y núcleos ARM
  • JTAG
  • Interrupción , manejador de interrupciones
  • Sistema operativo en tiempo real , Comparación de sistemas operativos en tiempo real

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b Página web de la familia ARM11; ARM Holdings.
  2. ^ no es compatible con Linux a partir de la versión 3.3
  3. ^ "La microarquitectura ARM11", ARM Ltd, 2002
  4. ^ Los peligros de vivir con una X (errores ocultos en su Verilog) , versión 1.1 (14 de octubre de 2003).
  5. ^ "ARM1136JF-S y ARM1136J-S Revisión del manual de referencia técnica: r1p5; ARM DDI 0211K" .
  6. ^ "Revisión del manual de referencia técnica ARM1176JZF-S: r0p7" . Consultado el 4 de octubre de 2012 .
  7. ^ "BCM2835 - Documentación de Raspberry Pi" . raspberrypi.org . Consultado el 15 de abril de 2017 .
  8. ^ "Cavium Networks presenta la familia ECONA de procesadores de sistema en chip (SoC) basados ​​en ARM® súper eficientes en energía para el hogar digital que rompen la barrera de 1 vatio" (Comunicado de prensa). Cavium . 8 de septiembre de 2009. Archivado desde el original el 17 de noviembre de 2015 . Consultado el 14 de noviembre de 2015 .

Enlaces externos [ editar ]

Documentos oficiales ARM11
  • Sitio web oficial ARM11
  • Manuales de referencia de arquitectura: ARMv4 / 5/6 , ARMv7-A / R
  • Manuales de referencia básicos: ARM1136J (F) -S , ARM1156T2-S , ARM1156T2F-S , ARM1176JZ-S , ARM1176JZF-S , ARM11 MPCore
  • Manual de referencia del coprocesador: VFP11 (punto flotante para ARM1136JF-S)
Tarjetas de referencia rápida
  • Instrucciones: Pulgar ( 1 ), ARM y Pulgar-2 ( 2 ), Punto flotante vectorial ( 3 )
  • Códigos de operación: Pulgar ( 1 , 2 ), ARM ( 3 , 4 ), Directivas de ensamblador GNU 5 .
Otro
  • ARM11 carece de una instrucción de división de hardware entera
  • La arquitectura ARM11 , 2009, por Ian Davey y Payton Oliveri