arm技术发展现状

1、ARM技术的应用现状、ARM公司介绍1.1ARM公司ARMHoldi ngs是全球领先的半导体知识产权(IP) 提供商，并因此在数字电子产品的开发中处于核心地位。ARM公司的总部位于英国剑桥，它拥有 1700多名员工，在全球设立了多个办事处， 其中包括比利时、法国、印度、瑞典和美国的设计中心。ARM( Advaneed RISC Machines )是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的 RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域，比如嵌入控 制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。英文全称： Adva need RISC

2、 Mach in esARM( Advaneed RISC Machines )是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗 能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域，比如嵌入控制、消费 /教育类多媒体、DSP和移动式应用等。ARM各其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEMT商，每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系，ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。目前，总共有 30家半导体公司与 ARM签订了硬件技术使用许可协议，其中包括In tel 、IBM、LG半导体、NEG SONY飞利

3、浦和国民半导体这样的大公司。至于软件系统的合伙人，则包括微软、升阳 和MRI等一系列知名公司。1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术知识产权(IP )核的微处理器，即我们通常所说的ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75 %以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。20世纪90年代，ARM公司的业绩平平，处理器的出货量徘徊不前。由于缺乏资金，ARM做出了一个意义深远的决定：自己不制造芯片，只将芯片的设计方案授权(lic

4、e nsi ng )给其他公司，由它们来生产。正是这个模式，最终使得ARM芯片遍地开花，将封闭设计的In tel公司置于”人民战争”的汪洋大海。但是进入21世纪之后，由于手机的快速发展，出货量呈现爆炸式增长，ARM处理器占领了全球手机市场。2006年，全球 ARM芯片出货量为 20亿片，2010年预计将达到 45亿片。ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的 ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器

5、芯片进入市场。目前，全世界有几十家大的半导体公司都使用ARM公司的授权，因此既使得ARM技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容 易进入市场被消费者所接受，更具有竞争力。ARM商品模式的强大之处在于它在世界范围有超过100个的合作伙伴(Partners )。ARM是设计公司，本身不生产芯片。采用转让许可证制度，由合作伙伴生产芯片。2007年底，ARM的雇员总数为 1728人，持有专利 700项(另有900项正在申请批准中)，全球 分支机构31家，合作伙伴 200家，年收入 2.6亿英镑。1.2.ARM授权方ARM公司本身并不靠自有的设计来制造或出售CPU，而

6、是将处理器架构授权给有兴趣的厂家。ARM提供了多样的授权条款，包括售价与散播性等项目。对于授权方来说，ARM提供了 ARM内核的整合硬件叙述，包含完整的软件开发工具（编译器、debugger、SDK，以及针对内含 ARM CPU硅芯片的销售权。对于无晶圆厂的授权方来说，其希望能将ARM内核整合到他们自行研发的芯片设计中，通常就仅针对取得一份生产就绪的智财核心技术（IP Core ）认证。对这些客户来说，ARM会释出所选的 ARM核心的闸极电路图，连同抽象模拟模型和测试程式，以协助设计整合和验证。需求 更多的客户，包括整合元件制造商（IDM）和晶圆厂家，就选择可合成的RTL （暂存器转移层级，如

7、Verilog ）形式来取得处理器的智财权（ IP ）。藉著可整合的RTL，客户就有能力能进行架构上的最佳化与加强。这个方式能让设计者完成额外的设计目标（如高震荡频率、低能量耗损、指令集延伸 等）而不会受限于无法更动的电路图。虽然ARM并不授予受权方再次出售ARM架构本身，但受权方可以任意地出售制品（如芯片元件、评估板、完整系统等）。商用晶圆厂是特殊例子，因为他们 不仅授予能出售包含ARM内核的硅晶成品，对其它客户来讲，他们通常也保留重制ARM内核的权利。就像大多数IP出售方，ARM依照使用价值来决定IP 的售价。在架构上而言，更低效能的ARM内核比更高效能的内核拥有较低的授权费。以硅芯片实作

8、而言，一颗可整合的内核要比一颗硬件宏（黑箱）内核要来得贵。更复杂的价位问题来讲，持有ARM授权的商用晶圆厂（例如韩国三星和日本富士通）可以提供更低的授权价格给他们的晶圆厂客户。透过晶圆厂自有的设计技术，客户可以 更低或是免费的 ARM预付授权费来取得ARM内核。相较于不具备自有设计技术的专门半导体晶圆厂（如台积电和联电），富士通/三星对每片晶圆多收取了两至三倍的费用。对中少量的应用而言， 具备设计部门的晶圆厂提供较低的整体价格（透过授权费用的补助）。对于量产而言，由于长期的 成本缩减可借由更低的晶圆价格，减少ARM的 NRE成本，使得专门的晶圆厂也成了一个更好的选择。许多半导体公司持有ARM授

9、权：Atmel、Broadcom、Cirrus Logic 、Freescale （于2004从摩托罗拉公司独立出来）、富士通、英特尔（借由和Digital的控诉调停）、IBM,英飞凌科技，任天堂，恩智浦半导体 （于2006年从飞利浦独立出来）、OKI电气工业，三星电子，Sharp , STMicroelectronics ,德州仪器 和VLSI等许多这些公司均拥有各个不同形式的ARM授权。虽然 ARM的授权项目由保密合约所涵盖，在智慧财产权工业，ARM是广为人知最昂贵的CPU内核之一。单一的客户产品包含一个基本的ARM内核可能就需索取一次高达美金20万的授权费用。而若是牵涉到大量架构上修改，

10、则费用就可能超过千万美元。ARM（As yn chro nous Resbo nse Mode） 异步响应方式异步响应方式ARM（ Asyn chro nous Respo nsesMode）也是一种非平衡数据链路操作方式，与NRM不同的是，ARM下的传输过程由从站启动。从站主动发送给主站的一个或一组帧中可包含有信息，也可以是仅以控制为目的而发的帧。在这种操作方 式下，由从站来控制超时和重发。该方式对采用轮询方式的多站链路来说是必不可少的。1.3.ARM公司的几大亮点? 全球领先的半导体IP公司? 成立于1990年? 到目前为止已销售了超过150亿枚基于ARM的芯片? 向200多家公司出售了

11、600个处理器许可证? 获得了所有基于 ARM的芯片的版税? 赢得了长期成长型市场的市场份额? ARM的收益增速通常要比整个半导体行业快Data Processing Processors and MultimediaAppl i cationsI-TimeM 託 rocontrollerGraphrcsVideoObserve (CortSight)StoreMQVDc-biig ami Trace IP.II Cnhc. vlrrrtprfsJecwurA /nieincanfleciSy sc cm Prototyping: Physical IPLjkMemoryInDerfact出S

12、 S艺waljpu*lwaljreSht.Deixij iTrace IP by ARM件优化以提高产品可靠性和性能并缩短上市时间。23多媒体-来自ARM的图形、视频和音频处理ARM提供了一系列嵌入式图形 IP、视频IP和音频解决方案，这些解决方 案为现在和将来的各种消费类、无线、汽车和企业设备上的多媒体应用程 序提供支持。2. 4.用于SoC实现的物理IP(View Larger 用于 SoC 实现的物理 IP Image)ARM是处理器设计和制造方面的世界领先物理知识产权(IP) 提供商，可加快复杂片上系统 (SoC)集成电路的设计过程。ARM物理IP平台 包括逻辑IP、嵌入式内存IP和接

13、口 IP，全部针对具体的代工厂工艺 进行了优化。ARM物理IP提供：? 最广泛的平台IP解决方案，从28纳米到250纳米? 最短的上市时间? 最低的总拥有成本? 针对处理器、多媒体和系统IP进行优化的解决方案2.5.ARM开发工具ARM工具是针对ARM体系结构的业界标准，持续开发时间超过了20年。在2005年，ARM收购了 Keil 工具业务，新增了 MCU工具来完善 我们的ARM? RVDS?工具系列。独特优点ARM工具系列为所有应用程序开发阶段提供了最佳工具解决方案。这些工具与ARM处理器IP 一起开发，与第三方工具提供商相比具有以下独特优点:? 高性能-已在数十亿的产品开发中使用IOpt

14、irnal SoC22 系统 IP - CoreLink和 CoreSight? 可靠-与ARM IP 一起开发并经过 ARM IP的验证图3.13.2.企业ARM将企业应用程序定义为提供网 络连接和/或存储功能的完整系统 或子系统。这包括家庭和公司网 关、企业路由器、以太网交换机、 无线访问点、基站、多服务配置平 台、硬盘驱动器、网络连接存储和 固态磁盘。 在过去5年中，上述 开始考虑这些系统完成其任务时的能效,_117许多应用领域的系统设计人员已而不是考虑绝对性能。IP （包括ARM物理IP部门提供的标准此外，在研发预算匮乏的环境? 全面-支持所有ARM体系结构和功能? 持久-承诺不断改进

15、产品、坚持创新和提供客户支持三、ARM市场： 移动、家庭、嵌入式和企业ARM Partnership跨越范围广泛的多个应用领域和市场。为了确保配备最佳解决方案和稳健的生态系统来支持这种多样性，ARM市场团队将战略划分为四大类。这种具有侧重性的划分方式使ARM能够完全理解我们的客户所面临的挑战，这些客户将为移动、家庭、嵌入式和企业细分市场设计和提供产品3.1.嵌入式ARM将“嵌入式”归类为利用微控制器作为主处理器的所有应用程序，以及其他领域未明确涵盖的基于处 理器的任何应用程序。第一种类别的示例包括：家用电器、HVAC系统、智能测量平台、触摸屏控制器、传感器和马达控制，在这些应用程序中，ARM

16、Cortex? -M系列处理器是理想解决方案的核心。ARMCortex-A 系列处理器在远程医疗、安全 /监视、航空电子领域的应用同样属于此类别。? 汽车信息娱乐? 嵌入式计算? 通用MCU? 智能仪表随着更高性能的多核处理器核心和经过优化的性能改进物理逻辑单元库）的问世，可通过 ARM技术满足需求的上述应用领域得到了拓展。下，具有受到强力支持的软件和工具生态系统的行业标准ISA使产品经理能够缩短产品的上市时间，并节省研发成本以用于开发增值功能和不同的应用程序特定功能。HDD/SSD闪存卡和UFD 家庭网络*、电子阅读器、PND或PMP。? 功能手机33家庭ARM为用户在所有屏幕类型上随时随地地访问和享受富媒体内容，并与这些内 容交互提供了技术平台。ARM拥有知识、产品和合作伙伴生态系统，可帮助您在市场中快速推出不同解决方案。ARM IP设计已融入到范围广泛的高增长家用设备中。? 蓝光和DVD? 计算? 数字机顶盒? 静态数码相机? 数字电视? 游戏34移动ARM在提供支持一系列移动设备的处理器和其他关键模