瞄準(zhǔn)嵌入式應(yīng)用 ARM Cortex-M0+功耗再降30%

安謀國(guó)際(ARM)發(fā)表全新32位元低功耗微處理器核心--Cortex-M0+。為滿足汽車、工業(yè)控制及醫(yī)療監(jiān)測(cè)等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ρb置功耗與效能的嚴(yán)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(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

ARM應(yīng)用工程經(jīng)理陳家隆表示，由于車用、工控及醫(yī)療等市場(chǎng)的裝置關(guān)乎生命安全，因此微控制器(MCU)廠商對(duì)于產(chǎn)品能否符合快速反應(yīng)與超低功耗等兩大要求相當(dāng)重視。然而，傳統(tǒng)8位元與16位元架構(gòu)的微處理器現(xiàn)已無(wú)法滿足客戶的需求，因此，需要一個(gè)兼具高效率且低功耗的32位元微處理器導(dǎo)入其產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，提升使用者體驗(yàn)。

陳家隆進(jìn)一步表示，為使舊有8位元或16位元架構(gòu)用戶轉(zhuǎn)移至32位元裝置，除了應(yīng)用需求的驅(qū)動(dòng)外，新設(shè)計(jì)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(cǎi)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?jī)H9μA/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(jìn)一步縮小，可為終端裝置提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

事實(shí)上，Cortex-M0+是以Cortex-M0為基礎(chǔ)而重新設(shè)計(jì)，并加入數(shù)項(xiàng)重要新功能。其中包括加入了一組單循環(huán)的輸入/輸出(I/O)功能，可加快通用型輸入/輸出(GPIO)及外部設(shè)備的存取速度，藉以實(shí)現(xiàn)終端裝置快速反應(yīng)的性能表現(xiàn)。此外，針對(duì)功耗改良的部分，不同于前一代產(chǎn)品是使用較為複雜的三階管線設(shè)計(jì)，Cortex-M0+則採(cǎi)用二階管線設(shè)計(jì)，可大幅簡(jiǎn)化CPU架構(gòu)，并減少每個(gè)指令所需耗費(fèi)的平均週期數(shù)(CPI)以及強(qiáng)化快閃記憶體存取能力，達(dá)到降低能源損耗的目的。

另一方面，Cortex-M0+延續(xù)易于使用C語(yǔ)言撰寫(xiě)程式碼的特性，并且與現(xiàn)有Cortex-M0處理器工具以及即時(shí)作業(yè)系統(tǒng)二進(jìn)位相容。由于軟體相容，採(cǎi)用Cortex-M0+的客戶便能輕鬆將自行設(shè)計(jì)的應(yīng)用程式無(wú)縫轉(zhuǎn)移至性能更高的Cortex-M3與Cortex-M4處理器，可節(jié)省不同平臺(tái)之間重新設(shè)計(jì)的時(shí)間成本。

據(jù)了解，ARM目前已將Cortex-M0+授權(quán)給飛思卡爾(Freescale)、恩智浦(NXP)等微控制器廠商，未來(lái)此一處理器架構(gòu)主要將應(yīng)用于家用電器、醫(yī)療監(jiān)測(cè)、電表、馬達(dá)控制等各種智慧感測(cè)器與智慧控制系統(tǒng)中，為客戶提供低耗電、低成本的微控制器。