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2004 年今日 ARM 發布 Cortex-M3 處理器

家中洗衣機、汽車車身裏的小晶片,不少用上 ARM 的 Cortex-M 核心,起點是 2004 年今日。ARM 在 10 月 19 日的首屆開發者大會上發布 Cortex-M3,是 Cortex 系列第一款核心,瞄準微控制器、汽車車身系統、白色家電和網絡設備。核心只有約 33,000 個邏輯閘,是 ARM 當時最細的 CPU,每 MHz 最高 1.2 DMIPS,遇到需要即時處理的訊號時,最多 12 個時脈週期便能轉去處理。ARM 稱它比同類處理器效能高 60%,耗電少 75%。後來的 STM32 F1 等微控制器都採用這款核心。

ARM 2004 年 10 月 19 日發布 Cortex-M3

據 ARM 2004 年 10 月 19 日在英國劍橋發出的新聞稿,公司在美國加州聖塔克拉拉舉行的首屆 ARM 開發者大會上發布 Cortex-M3 處理器,是全新 Cortex 系列的第一款核心。Cortex 系列由低階微控制器一直覆蓋到高效能應用處理器,全部採用 Thumb-2 指令集技術。

ARM 市場推廣執行副總裁 Mike Inglis 在新聞稿中表示,Cortex-M3 大幅擴展了 ARM 架構的覆蓋範圍。

瞄準家電和汽車車身的平價晶片

ARM 新聞稿列明,Cortex-M3 針對成本敏感的嵌入式產品,包括微控制器、汽車車身系統、白色家電和網絡設備。微控制器是嵌在電器裏、負責單一控制工作的小晶片,這個市場當時約值 25 億美元,主要仍由舊式 8 位元和 16 位元晶片佔據。

研究公司 Gartner 研究副總裁 Tom Starnes 在同一份新聞稿中指,32 位元微控制器的收入在之前五年增至四倍,2003 年達 24 億美元,預計未來五年會再增加一倍。

3.3 萬個邏輯閘的規格

ARM 2004 年公布的 Cortex-M3 規格如下:

項目

數字

核心大小

約 33,000 個邏輯閘,是 ARM 當時閘數最少的 CPU

效能

每 MHz 最高 1.2 DMIPS

時脈

180 納米製程下最高 100 MHz

中斷開銷

最多 12 個時脈週期,實際使用最多減少 70%

Thumb-2

比純 32 位元程式碼少用 26% 記憶體,比純 16 位元程式碼效能高 25%

ARM 又稱,與同類處理器相比,Cortex-M3 效能高 60%,體積細 33%,耗電少 75%。它以單線除錯介面取代傳統需要多支針腳的 JTAG 除錯介面,進一步降低晶片成本。

發布當日即開放授權

ARM 新聞稿指,Cortex-M3 發布當日即開放授權,模型、RealView 開發工具和可合成的 RTL 設計檔,預計 2005 年第三季前交予合作夥伴。軟件方面,Mentor Graphics 旗下 Accelerated Technology 會把 Nucleus 即時操作系統配合 Cortex-M3 使用,Express Logic 則承諾在正式推出前,把 ThreadX、NetX 和 FileX 移植到這款核心。

後來用在哪些晶片

據維基百科資料,Cortex-M3 採用 ARMv7-M 架構,後來用於意法半導體 STM32 F1 等系列、恩智浦 LPC1300 和 LPC1700 系列,以及 Atmel SAM3 系列微控制器。由 Cortex-M3 開始的 Cortex-M 系列,至今已嵌入數以百億計的消費電子產品。

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