Este documento técnico está destinado a los desarrolladores nuevos en los procesadores basados en TI ARM, así como a los desarrolladores experimentados que desean una mejor comprensión de las diversas arquitecturas ARM. Comenzando con una descripción general de la tecnología ARM y las plataformas de procesadores disponibles, este documento técnico explora los fundamentos del diseño integrado que influyen en la arquitectura del sistema y, en consecuencia, en la elección del procesador.
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Este documento técnico está destinado a los desarrolladores nuevos en los procesadores basados en TI ARM, así como a los desarrolladores experimentados que desean una mejor comprensión de las diversas arquitecturas ARM. Comenzando con una descripción general de la tecnología ARM y las plataformas de procesadores disponibles, este documento técnico explora los fundamentos del diseño integrado que influyen en la arquitectura del sistema y, en consecuencia, en la elección del procesador. Sin embargo, elegir el procesador correcto requiere más que estimar los requisitos de rendimiento. El software a menudo representa la mayor parte de la inversión en desarrollo tanto en costo como en tiempo, por lo que el mejor procesador para su aplicación también tiene los recursos de desarrollo adecuados para respaldarlo. Finalmente, se necesita una perspectiva específica de la aplicación para determinar cómo las necesidades específicas del mercado afectan los requisitos del procesador y el software. Después de leer este documento técnico, los desarrolladores podrán identificar el procesador ARM adecuado para su aplicación actual y los recursos de desarrollo que necesitan para impulsar la evaluación y el diseño del procesador.
Por qué elegir los procesadores TI ARM
ARM es un proveedor de tecnología de procesador central y ofrece varios núcleos de procesador con licencia para cumplir con una variedad de requisitos de aplicaciones. Al diseñar con tecnología ARM, los OEM pueden aprovechar la más amplia variedad de tecnologías de procesador disponibles en la actualidad. Se han vendido más de 30 mil millones de procesadores basados en ARM, con más de 16 millones vendidos cada día (Fuente: ABI Research).
Antes de entrar en detalles, es importante tener en cuenta que la arquitectura ARM en sí misma es principalmente un núcleo informático con licencia de los fabricantes de silicio para ampliar su tecnología para construir plataformas de procesador. Los fabricantes más exitosos toman una licencia de arquitectura para modificar el núcleo, integrar periféricos y memoria, así como agregar funcionalidad específica de la aplicación para convertir un procesador o sistema completo en el núcleo ARM. Entregamos valor mediante el diseño de un chip (SoC). Mejorar el rendimiento y la eficiencia energética. Por lo tanto, muchos proveedores diseñan sus propios procesadores que ofrecen núcleos ARM, pero los procesadores resultantes no son los mismos. De hecho, la diferenciación tecnológica en torno a los núcleos ARM convierte a TI en el líder mundial en procesadores integrados con tecnología ARM.
TI ha estado diseñando dispositivos con núcleos ARM desde 1993, desarrollando experiencia inigualable e IP con los clientes para maximizar el rendimiento y la confiabilidad mientras minimiza el costo y la energía. La integración de capacidades analógicas de TI de alto rendimiento, combinadas con una profunda experiencia en sistemas y un sólido ecosistema de software, hacen que los procesadores TI ARM sean excelentes. TI también tiene un amplio perfil de IP de aceleradores “específicos” para integrar en estos sistemas, como los procesadores de señales digitales.
La escalabilidad es clave para la cartera ARM de TI, tanto en hardware (compatibilidad de pines) como en software. Dado que el software representa más del 50 % de los costos totales de desarrollo de un producto, los OEM deben poder desarrollar múltiples productos en un solo esfuerzo de desarrollo. Las plataformas de procesadores como TI que abarcan generaciones de arquitecturas ARM compatibles con el código permiten un desarrollo altamente apalancado. Para minimizar los costos de desarrollo, TI y sus socios continúan invirtiendo fuertemente en algo más que núcleos ARM para crear un conjunto de herramientas y recursos de desarrollo líder en la industria. Esta oferta integral de hardware y software de desarrollo que TI proporciona con cada núcleo ARM (periféricos, memoria, motor de procesamiento avanzado, software y herramientas) es parte de lo que distingue a la tecnología ARM de TI.
- Seis plataformas de procesador basadas en ARM incluyen dispositivos tan baratos como $1 con rendimiento de 5 GHz. Los OEM pueden usar arquitecturas de procesador, código de aplicación y diseños de hardware básicos comunes
- La amplia cartera ARM de TI también incluye soluciones de sistema para aplicaciones que van desde redes inteligentes y sistemas industriales hasta dispositivos de infoentretenimiento avanzados, infraestructura inalámbrica multinúcleo avanzada de alto rendimiento y aplicaciones de supercomputación.
- Las tecnologías periféricas líderes en la industria están integradas en cada uno de los procesadores basados en ARM de TI, lo que brinda a los OEM acceso a soluciones analógicas de alto rendimiento, funciones avanzadas de administración de energía, tecnología de memoria dedicada y periféricos de conectividad eficientes.
- Hardware especializado: desde motores de procesamiento de señales digitales, análisis y aceleradores avanzados de video/audio hasta características de seguridad críticas para estándares como IEC 61508 para acelerar diseños, mejorar el rendimiento y la eficiencia energética, todos creamos procesadores optimizados para mejorar con el mejor valor general.
- TI y sus socios ofrecen una amplia gama de herramientas de desarrollo de hardware y software para acelerar el desarrollo de productos y permitir un desarrollo de vanguardia para extraer más rendimiento (optimización de algoritmos, análisis de ancho de banda, etc.) y codificar Minimizar el tiempo de comercialización al simplificar el proceso de desarrollo. Habilite la solución avanzada de problemas para que los OEM puedan centrar sus esfuerzos de diseño en sus competencias principales.
- Varios sistemas operativos avanzados en tiempo real admiten aplicaciones de todos los niveles de complejidad para simplificar la gestión de las tareas del sistema.
- Herramientas de nivel de sistema específicas de la aplicación, incluido el código de la aplicación, controladores periféricos optimizados, kits de desarrollo, diseños de referencia y demostraciones funcionales
Con más de 500 dispositivos ARM ricos en funciones para elegir, basados en una amplia gama de núcleos ARM, los desarrolladores pueden encontrar procesadores con la combinación adecuada de rendimiento, precio, periféricos, consumo de energía y hardware dedicado para cumplir con sus requisitos. confiado en que puede cumplir con Satisfaga las necesidades de una amplia gama de aplicaciones que incluyen energía renovable, automatización y control industrial, transporte, electrónica de consumo y medicina.
Explore la cartera de ARM
El primer paso para elegir el procesador ARM adecuado para su aplicación es comprender las tres familias principales de núcleos ARM y sus diferencias fundamentales.
- ARM Cortex-M: ideal para procesadores de 16 a 32 bits, esta arquitectura está diseñada para aplicaciones que requieren una MCU que proporcione una gestión de interrupciones rápida y altamente determinista en un espacio mínimo y bajo consumo de energía. Los núcleos ARM Cortex-M son la mejor opción si necesita habilitar la funcionalidad en el producto final. Tienen períodos cortos de operación y operan a bajos MHz con una arquitectura de modo de suspensión especial. Cortex-M ofrece un conjunto de instrucciones denso y requisitos de RAM, ROM y Flash más pequeños. Esto significa menos código de software y menores costos de silicio. Si su producto requiere una funcionalidad robusta y ofrece modos de bajo consumo, este es el procesador.
Los procesadores basados en Cortex-M son ideales para la mayoría de las aplicaciones basadas en MCU, como dispositivos de señal mixta, dispositivos portátiles de salud y fitness con sensor inteligente, medición y electrónica automotriz.
Como se mencionó anteriormente, el proveedor de silicio determina el rendimiento general, la potencia y el precio de los procesadores basados en ARM. TI, el líder de la industria en tecnología ARM, ofrece seis plataformas de procesadores basados en ARM. Cada plataforma cuenta con una amplia gama de núcleos para abordar los diferentes requisitos de rendimiento, energía y costo en casi todos los mercados de aplicaciones (consulte la Figura 1). La amplia cartera de TI ofrece una cobertura integral de aplicaciones para que los OEM puedan encontrar dispositivos que ofrezcan el mejor equilibrio entre rendimiento y periféricos. Debido a que los procesadores ARM de TI ofrecen ventajas térmicas, el menor consumo de energía elimina la necesidad de que los diseñadores implementen disipadores de calor y ventiladores, lo que reduce la lista de materiales y el costo.