我的手机处理器是ARM920T PXA27X。各方面表现如何?

手机处理部门主要有Xscale、Intel PXA272、arm和TI OMAP。

一. Xscale

英特尔的XScale处理器主要用于手持电脑等便携设备。它是英特尔从ARM v5TE处理器开发的产品。在架构扩展的基础上,还保留了之前产品的向后兼容性,因此得到了广泛的应用。与ARM处理器相比,XScale功耗更低,系统扩展性更好,核心频率更高,达到400Mhz甚至更高。该处理器还支持高效的通信指令,可以与相同架构的处理器实现高速传输。主要扩展之一是无线MMX,这是一个64位SIMD指令集,SIMD协处理器集成在新的Xscale处理器中。这些指令集可以有效地加速视频、3D图像、音频和其他传统SIMD元素的处理。

[编辑]系列

[编辑]应用处理器)PXA系列

当前系列:PXA210(代码Sabinal)/PXA25x(代码Cotulla)、PXA26x和PXA27x(代码Bulverde)。

2006年7月,英特尔宣布将PXA系列的处理器部门,包括PXA2XX和PXA9XX(代号:Hermon)出售给Marvell。

[编辑]PXA25x

pxa 250[已停产]

官网PXA255

[编辑]PXA26X

PXA26X官网PXA26X

[编辑]PXA27X

PXA27X官网PXA27X

PXA270是英特尔推出的一款面向手持系统的SOC。目前最高支持的频率是624MHz。

预计于2009年停产

[编辑]PXA3xx(Monahans)

2005年8月,英特尔发布了下一代PXA27X,代号为Monahans CPU。

2006年6月,11,Marvell公司发布了PXA310,PXA320,PXA330。

[编辑]手机处理器

PXA800F处理器

[编辑] IXC系列控制平面处理器

IXC1100

[编辑]I/O处理器IOP系列

目前有iop303,iop310,iop321,iop331,iop332,IOP333。工作频率范围从100MHz到800MHz。

[编辑] IXP系列网络处理器

IXP产品线主要用于设计网络设备和工业控制机器。主要应用是IP电话、网络交换机、无线网络产品(无线AP)和数字媒体播放器。目前,有以下产品可供选择:

IXP420,IXP421,IXP422,IXP423,IXP425

IXP455,IXP460和IXP465。

IXP1200,IXP2350,IXP2325,IXP2400

IXP2805、IXP2855

[编辑]CE系列

2007年4月,Intel发布了一款多媒体处理器CE2110,采用Xscale内核,速度为1GHz。

[1]

[编辑]其他系列

另外单独设计的CPU有两种:80200和80219,主要用于一些需要PCI接口的产品,大部分作为NAS(网络存储设备)使用。

[编辑]外部链接

英特尔XScale技术概述

英特尔StrataFlash内存

RIM使用英特尔Hermon芯片。

赢家还是输家英特尔//Marvell交易分析

英特尔PXA272

一般Windows Mobile (Pocket PC和Smartphone)一般Windows Mobile讨论(非特定设备或品牌)

PXA272是CPU+NOR闪存封装。

只是内置内存的会比没有内置内存的慢一点。

PXA272因为内置在内存中,所以可以节省PCB板的面积,但是还是要插SDRAM,但是没想到一出来,内存厂商就有了新技术,把FLASH+SDRAM封装到一个内存里,这样使用PXA272的好处就没了!因为反正还是要插内存的。而且是内置NOR闪存,成本比普通NAND闪存高很多,所以后来用的人不多。

第三,手臂

ARM-高级RISC机器

ARM(Advanced RISC Machines)可以认为是一个公司的名字,是一种微处理器和一种技术的总称。

1991年,ARM在英国剑桥成立,主要销售芯片设计技术的授权。目前,以ARM技术为知识产权(IP)核心的微处理器,也就是我们通常所说的ARM微处理器,已经遍布工业控制、消费电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等产品市场。基于ARM技术的微处理器应用占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额,ARM技术正逐渐渗透到我们生活的方方面面。

ARM公司是一家专门从事基于RISC技术的芯片设计和开发的公司。作为知识产权供应商,不直接从事芯片生产。通过转让设计许可,合作公司生产不同特性的芯片。世界各大半导体厂商从ARM公司购买自己设计的ARM微处理器内核,并根据各自不同的应用领域添加合适的外围电路,从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。目前,全球有数十家大型半导体公司使用ARM公司的授权,这不仅使ARM技术得到更多第三方工具、制造和软件的支持,而且降低了整个系统的成本,使产品更容易进入市场,被消费者接受,更具竞争力。

1.2 ARM微处理器的应用领域及特点

1.2.1 ARM微处理器的应用领域

到目前为止,ARM微处理器和技术的应用已经深入到几乎每一个领域:

1.工业控制领域:基于ARM核的微控制器芯片作为32位RISC架构,不仅占据了高端微控制器的大部分市场份额,还逐渐延伸到低端微控制器的应用领域。ARM微控制器的低功耗和高性价比对传统的8位/16位微控制器提出了挑战。

2.无线通信领域:目前超过85%的无线通信设备采用了ARM技术,ARM在该领域的地位因其高性能、低成本而日益巩固。

3.网络应用:随着宽带技术的普及,采用ARM技术的ADSL芯片正逐渐获得竞争优势。此外,ARM在语音和视频处理方面进行了优化,得到了广泛的支持,也对DSP的应用领域提出了挑战。

4.消费电子产品:ARM技术广泛应用于流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机。

5.成像和安全产品:现在大多数流行的数码相机和打印机都使用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。

此外,ARM微处理器和技术也应用于许多不同的领域,在未来将会得到更广泛的应用。

1.2.2 ARM微处理器的特点

采用RISC架构的ARM微处理器一般具有以下特点:

1,体积小,功耗低,成本低,性能高;

2.支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好的兼容8位/16位设备;

3、大量使用寄存器,指令执行速度更快;

4.大多数数据操作是在寄存器中完成的;

5、寻址方式灵活简单,执行效率高;

6.指令长度是固定的;

1.3 ARM微处理器系列

目前ARM微处理器包括以下系列,以及其他厂商基于ARM架构的处理器。除了ARM架构的* * *特点,ARM微处理器的每个系列都有自己的特点和应用领域。

-arm 7系列

-arm 9系列

-arm9e系列

-arm10e系列

-securcore系列

-感兴趣Xscale

-strong利益分支

其中ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10是四个通用处理器系列,每个系列都提供了一套相对独特的性能,以满足不同应用领域的需求。SecurCore系列专为具有高安全要求的应用而设计。

下面我们来详细了解一下各种处理器的特点和应用领域。

1.3.1 ARM7微处理器系列

ARM7系列微处理器是一款低功耗的32位RISC处理器,最适合价格和功耗要求较高的消费类应用。ARM7微处理器系列具有以下特点:

-采用嵌入式ICE-RT逻辑,调试开发方便。

-功耗极低,适用于高功耗要求的应用,如便携式产品。

-它可以提供0.9兆位/兆赫的三级流水线结构。

-代码密度高,兼容16位Thumb指令集。

-广泛支持操作系统,包括Windows CE、Linux、Palm OS等。

-指令系统兼容ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列,方便用户升级产品。

-最高频率可达130 IPS,高速运算处理能力可胜任大部分复杂应用。

ARM7系列微处理器的主要应用领域有:工业控制、互联网设备、网络和调制解调器设备、手机等多媒体和嵌入式应用。

ARM7系列微处理器包括以下类型的内核:ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、

ARM720T、ARM7EJ .其中ARM7TMDI是应用最广泛的32位嵌入式RISC处理器,属于低端ARM处理器核心。TDMI的基本含义是:

t:支持16作为压缩指令集Thumb;

d:支持片上调试;

m:嵌入式硬件乘法器。

I:嵌入式ICE,支持片上断点和调试点;

1.3.2 ARM9微处理器系列

ARM9系列微处理器在高性能和低功耗方面提供了最佳性能。具有以下特点:

-5级整数流水线,指令执行效率更高。

-提供1.1MIPS/MHz的哈佛结构。

-支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。

-支持32位高速AMBA总线接口。

-全性能MMU,支持Windows CE、Linux、Palm OS等主流嵌入式操作系统。

-MPU支持实时操作系统。

-支持数据缓存和指令缓存,具有更高的指令和数据处理能力。

ARM9系列微处理器主要应用于无线设备、仪器仪表、安防系统、机顶盒、高端打印机、数码相机和数码摄像机。

ARM9系列微处理器包括ARM920T、ARM922T、ARM940T三种型号,适用于不同的应用。

1.3.3 ARM9E微处理器系列

ARM9E系列微处理器是集成处理器,利用单个处理器内核为微控制器、DSP和Java应用系统提供解决方案,大大降低了芯片面积和系统复杂度。ARM9E系列微处理器提供增强的DSP处理能力,非常适合那些需要同时使用DSP和微控制器的应用。

ARM9E系列微处理器的主要特性如下:

-支持DSP指令集,适用于需要高速数字信号处理的场合。

-5级整数流水线,指令执行效率更高。

-支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。

-支持32位高速AMBA总线接口。

-支持VFP9浮点处理协处理器。

-全性能MMU,支持Windows CE、Linux、Palm OS等主流嵌入式操作系统。

-MPU支持实时操作系统。

-支持数据缓存和指令缓存,具有更高的指令和数据处理能力。

-主频最高可达300兆。

ARM9系列微处理器主要应用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、存储设备和网络设备等领域。

ARM9E系列微处理器包括ARM926EJ-S、ARM946E-S、ARM966E-S三种型号,适用于不同的应用场合。

1.3.4 ARM10E微处理器系列

ARM10E系列微处理器具有高性能、低功耗的特点。与同等的ARM9器件相比,ARM10E系列的微处理器由于采用了新的架构,在相同的时钟频率下性能提升了近50%。同时,ARM10e系列的微处理器采用了两种先进的节能方式,使其功耗极低。

ARM10E系列微处理器的主要特性如下:

-支持DSP指令集,适用于需要高速数字信号处理的场合。

-6级整数流水线,指令执行效率更高。

-支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。

-支持32位高速AMBA总线接口。

-支持VFP10浮点处理协处理器。

-全性能MMU,支持Windows CE、Linux、Palm OS等主流嵌入式操作系统。

-支持数据缓存和指令缓存,具有更高的指令和数据处理能力。

-主频最高可达400兆。

-嵌入式并行读/写操作单元。

ARM10E系列微处理器主要应用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、通信和信息系统等领域。

ARM10E系列的微处理器包括ARM1020E、ARM1022E、ARM1026EJ-S三种型号,适用于不同的应用场合。

1.3.5 SecurCore微处理器系列

SecurCore系列微处理器专为安全需求而设计,采用32位RISC技术,提供完美的安全解决方案。因此,除了ARM架构的低功耗和高性能,SecurCore系列微处理器还有其独特的优势,即它们提供了对安全解决方案的支持。

除了ARM架构的主要特性,SecurCore系列微处理器在系统安全性方面还具有以下特性:

-具有灵活的保护单元,确保操作系统和应用程序数据的安全。

-采用软内核技术,防止外部扫描和检测。

-可以集成用户自己的安全特性和其他协处理器。

SecurCore系列微处理器主要应用于一些安全性要求较高的应用产品和应用系统,如电子商务、电子政务、电子银行业务、网络和认证系统等。

SecurCore系列微处理器包括四种类型:SecurCore SC100、SecurCore SC110、SecurCore SC200和SecurCore SC210,适用于不同的应用。

1.3.6 StrongARM微处理器系列

inter strong ARM SA-1100处理器是一款高度集成ARM架构的32位RISC微处理器。它结合了Inter公司的设计和处理技术以及ARM架构的功耗效率,在软件上采用了兼容ARMv4架构的架构,具有Intel技术的优势。

英特尔StrongARM处理器是便携式通讯产品和消费电子产品的理想选择,已成功应用于多家公司的掌上电脑系列产品。

1.3.7 Xscale处理器

Xscale处理器是基于ARMv5TE架构的解决方案,是一款全性能、高性价比、低功耗的处理器。支持16位Thumb指令和DSP指令集,已应用于数字手机、个人数字助理和网络产品。

Xscale处理器是目前Inter主推的ARM微处理器。

1.4 ARM微处理器结构

1.4.1 RISC架构

传统的CISC(Complex Instruction Set Computer)结构有其固有的缺点,即随着计算机技术的发展,新的复杂指令集不断推出。为了支持这些新指令,计算机体系结构将变得越来越复杂。但是,在CISC指令集的各种指令中,它们的使用频率差别很大,大约有20%的指令会被重复使用,占整个程序代码的80%。而剩下的80%指令不常使用,在编程中只占20%。显然,这种结构并不合理。

基于以上的不合理性,1979年加州大学伯克利分校提出了RISC(精简指令集计算机)的概念。RISC不是简单的减少指令,而是着眼于如何使计算机结构更加简单合理来提高运算速度。RISC架构优先选择频率最高的简单指令,避免复杂指令;指令长度固定,减少了指令格式和搜索方法的种类;控制逻辑为主,不使用或少使用微码控制等措施来达到上述目的。

到目前为止,RISC体系结构还没有严格的定义。一般认为,RISC体系结构应该具有以下特征:

-采用定长指令格式,指令有2 ~ 3种基本寻址方式。

-单周期指令用于促进流水线操作的执行。

-使用了大量的寄存器。数据处理指令只对寄存器进行操作,只有加载/存储指令可以访问存储器,以提高指令的执行效率。

此外,ARM架构还采用了一些特殊的技术,在保证高性能的前提下,尽量减小芯片面积,降低功耗:

-所有指令都可以根据之前的执行结果来执行,从而提高指令的执行效率。

-加载/存储指令可用于批量传输数据,提高数据传输效率。

-逻辑处理和移位处理可以在一条数据处理指令中同时完成。

-在循环处理中使用地址的自动增减来提高操作效率。

当然,与CISC架构相比,RISC架构虽然有上述优势,但绝不能认为RISC架构可以取代CISC架构。其实RISC和CISC各有优势,界限也不是那么明显。现代CPU往往采用CISC的外围,融入RISC的特点。比如超长指令集CPU,结合了RISC和CISC的优点,成为未来CPU发展方向之一。

1.4.2 ARM微处理器的寄存器结构

ARM处理器* * *有37个寄存器,分为几个存储体。这些寄存器包括:

-31通用寄存器,包括程序计数器(PC指针),都是32位寄存器。

-6个状态寄存器,都是32位,用来标识CPU的工作状态和程序的运行状态,目前只使用了一部分。

同时ARM处理器有七种不同的处理器模式,每种处理器模式都有一组对应的寄存器。即在任何处理器模式下,可访问的寄存器包括15个通用寄存器(R0 ~ R14)、一个或两个状态寄存器和程序计数器。在所有的寄存器中,有些是在七种处理器模式中使用的相同的物理寄存器,而另一些在不同的处理器模式中具有不同的物理寄存器。

ARM处理器的寄存器结构将在后续章节中详细介绍。

1.4.3 ARM微处理器的指令结构

在较新的架构中,ARM微处理器支持两种指令集:ARM指令集和Thumb指令集。其中ARM指令长32位,Thumb指令长16位。Thumb指令集是ARM指令集的子集,但与等效的ARM代码相比,它可以节省30% ~ 40%以上的存储空间,并具有32位代码的所有优点。

ARM处理器的指令结构将在后面的章节中详细描述。

1.5 ARM微处理器的应用选择

鉴于ARM微处理器的诸多优势,随着国内外嵌入式应用领域的逐步发展,ARM微处理器必将获得广泛的关注和应用。但是ARM微处理器的内核结构有十几种,芯片厂商有几十家,内部功能配置组合千变万化,给开发者选择方案带来了一定的难度。因此,有必要对ARM芯片做一些比较研究。

本文从应用角度出发,简要论述了选择ARM微处理器时应考虑的主要问题。

ARM微处理器内核的选择

从上述内容可以看出,ARM微处理器包含了一系列的内核结构,以适应不同的应用领域。如果用户希望使用WinCE或标准Linux等操作系统来减少软件开发时间,则需要选择ARM720T以上具有MMU(内存管理单元)功能的ARM芯片,ARM920T、ARM922T、ARM946T和Strong-ARM都具有MMU功能。而ARM7TDMI没有MMU,不支持Windows CE和标准Linux。但也有uCLinux等不需要MMU支持的操作系统在ARM7TDMI硬件平台上运行。事实上,uCLinux已经成功移植到多种没有MMU的微处理器平台上,并且在稳定性等方面都有出色的表现。

本书讨论的S3C4510B是一款没有MMU的ARM微处理器,uCLinux操作系统可以在上面运行。

系统的工作频率

系统的工作频率很大程度上决定了ARM微处理器的处理能力。ARM7系列微处理器的典型处理速度为0.9 MPs/MHz,ARM7芯片系统的常用主时钟为20MHz-133MHz,ARM9系列微处理器的典型处理速度为1.1 MPs/MHz,ARM9系统的常用主时钟频率为100MHz-233MHz,ARM6544。不同的芯片处理时钟的方式不同。有的芯片只需要一个主时钟频率,有的内部时钟控制器可以分别为ARM核和USB、UART、DSP、音频等功能部件提供不同频率的时钟。

片内存储器的容量

大多数ARM微处理器的片内存储容量都很小,这就要求用户在设计系统时需要扩展存储器。但是,有些芯片的片内存储空间相对较大。例如,ATMEL的AT91F40162具有高达2MB的片内程序存储空间,因此用户在设计时可以考虑这种类型,以简化系统设计。

片内外围电路的选择

除了ARM微处理器内核,几乎所有的ARM芯片都根据其不同的应用领域扩展了相关的功能模块,并集成在芯片中。我们称之为片上外围电路,如USB接口、IIS接口、LCD控制器、键盘接口、RTC、ADC和DAC、DSP协处理器等。设计人员应该分析系统的需求,尽可能使用片上外围电路来完成所需的功能,这样既可以简化系统的设计,又可以改善系统。

无线设备制造商,顶级设备制造商如诺基亚、爱立信、Palm、惠普和索尼,以及主要设计制造商如宏碁、LuckyGoldstar、HTC、Sendo等都宣布支持TI的OMAP处理器平台。此外,包括Symbian、Microsoft、Sun Microsystems等在内的主要操作系统供应商也与TI密切合作,并将其解决方案移植到TI的OMAP处理器上。OMAP平台支持Symbian OS、微软PocketPC 2002和Windows CE;Palm OS、Linux、Java、ARM指令集和C/C++为软件应用开发者提供了一个易于使用的开放式编程环境。

TI还投入了大量资金来开发和扩展其OMAP开发者网络,这是一个致力于创建全新应用程序的国际软件开发者社区。通过提供各种工具、培训和独立OMAP技术中心的全球网络,TI使开发者和客户能够快速开发新的应用和产品。

目前TI的主流应用处理器是OMAP730。OMAP730是一款单芯片处理器,集成了ARM926TEJ应用处理器和TI的GSM/GPRS数字基带。由于单芯片集成了40个外设,基于OMAP730的设计只需要上一代处理器一半的板级空间。此外,OMAP730具有独特的SRAM帧缓冲器,可提高流媒体和应用的处理性能。OMAP730处理器还提供复杂的硬件加密功能,包括加密引导程序、加密操作模式、加密ram和ROM,并为一些加密标准提供硬件加速。

采用OMAP730处理器的TCS2600是TI现在推出的主流智能手机平台。充分利用TI OMAP,是低功耗、低成本的新选择?该平台的优势实现了安全的移动商务、多媒体游戏和娱乐、位置服务、流媒体、更高速的Java处理、网页浏览、增强的2D图形、对高级操作系统的支持以及许多其他应用。整个平台的功能都是在一块53.20mm×31.25mm的印刷电路板上实现的,相比其他相同特性和内存的方案,成本更低。另一个特点是功耗极低,可以大大延长电池的使用寿命。该方案可以升级以支持EDGE协议的要求。面向JAVA的需求,采用JAVA的硬件加速,集成USB、SD/MMC/SDIO、蓝牙?、802.11高速链路、fastirda等外设。

此外,TCS2600还提供无与伦比的安全功能。通过采用安全的引导加载程序、真实的硬件随机数发生器(RNG)、安全的执行和存储环境、硬件加速器,可以进行大量的加密和单向哈希算法,可以防止病毒攻击,保证移动终端中存储的个人信息和专有软件或创意内容的安全。在灵活性方面,TI的智能手机平台可以很容易地与TI的WLAN和蓝牙解决方案集成,这将为用户提供不同的个性化产品。

对于国内的OEM厂商来说,要想在未来的2.5G/3G无线市场取得领先地位,选择一家能够提供包括无线软件协议、数字基带、电源管理、应用处理器、模拟基带、射频、嵌入式存储器、参考设计在内的全套解决方案,并具备优秀集成能力的厂商是非常重要的。作为GSM领先的半导体供应商,TI无疑在无线领域占据领先地位。针对未来智能手机市场的发展趋势,据IDC预测,随着移动数据增值业务的发展,全球高端智能手机将以每年100%以上的高速增长,2006年左右将攀升至2000万部。但国内智能手机市场发展更为迅速,年均增长率高达220%。通过提供业界最高性能的DSP、最低功耗的模拟元件以及在集成电路技术领域最深厚的经验,TI期望在推动中国智能手机市场的未来发展中发挥不可替代的作用。