ARM core UNIT 03 로봇 SW 교육원 조용수
학습 목표 PIC, AVR, 8051 ARM 이란 ? ARM 특징 ARM and Thumb ARM Cortex-M0 Interrupt Vector 2
PIC, AVR,
CPU 프로그램을 기억장치에서 읽어서 연산, 비교, 변환 등의 작업을 처리 –Register : 데이터를 임시 저장하기 위한 메모리 특수 목적 (PC,LP, SP 등 ) 으로 사용하기도 함. – 연산장치 – 제어장치 : 데이터 흐름제어 –Bus 4
SOC (System On Chip) 다양한 목적에 맞춰서 필요한 기능을 하나의 Chip 에 구현한 반도체 CPU 및 Memory, IO Device, Network Device 등 필 요한 기능을 포함 5
Fabless Company 반도체 칩을 구현하는 하드웨어 소자의 설계와 판 매를 전문화한 회사이다 반도체 칩 하드웨어 Foundry ( 파운드리 ) : 반도체 제조과정만을 전담하 는 위탁 생산업체 –TSMC, 삼성, IBM 등 6
ARM 이란 ? Advanced RISC Machine Ltd 년 설립 ( 영국 ) Acorn 컴퓨터와 애플, VLSI 테크놀로지의 조인트 벤처로 설립 CPU 설계, 제조, 라이선스 ARM Core 문서, Compiler 및 개발 도구 제공 7
ARM 특징 32bit RISC Processor – 명령 구조가 간단 – 내부 구조가 간단 Instruction Set 이 간단 전력 소모가 적음 SOC 용 지적 재산 (IP) 를 제공 - 다양한 업체에서 CPU 를 라이센싱 하여 생산 - 사용자 특화된 Chip 을 생산할 수 있게 됨 8
ARM 특징 9
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ARM Instruction Set 명령어 개수를 최소화 하여 시스템을 작고 빠르게 함 명령어 길이가 고정되어 해독이 쉽고 파이프 라인 구성이 쉽다. 기억장치에 대한 접근은 Load, Store 명령에 국한 Load/Store 를 제외한 모든 연산은 한 사이클에 처 리 11
Thumb Instruction Set 메모리 용량을 효율적으로 사용하기 위하여 16Bit Instruction Set 을 제공 ~65% 코드 사이즈가 줄어듬 제한된 명령어로 단점이 존재 -> Thumb2 12
ARM Cortex 2000 년 중반 이후 다양한 환경을 지원하기 위하여 상황에 맞는 코어를 개발하여 지원 – 애플리케이션 프로세서 : A 스마트 폰을 비롯한 고성능 시스템을 목표 (Cortext-A12) Cortex-A8 : iPhone 3GS(S3PC100) – 리얼타임 프로세서 : R – 마이크로 컨트롤러 : M 13
ARM Cortex-A ARM Core 중 고성능 환경에 적합하도록 개발 스마트폰, 모바일 컴퓨팅, 영상 처리 에 필요한 성 능과 기능을 제공 Cortex-A57, A53 의 경우 64bit 처리를 지원 14
ARM Cortex-A ARM Core 를 사용한 모바일 프로세서 – 삼성 : 엑시노스 : 아이폰 3GS 와 겔럭시 시리즈 등에서 사용 – 애플 : A 시리즈 : 아이폰 4 이후 사용된 프로세서로서, ARM 라이선스를 받아서 커스텀 하여 사용 – 퀄컴 : 스넵 드레곤 : 통신칩과 원칩으로 생산되어 사용됨 –nVIDIA : Tegra – 락칩 – 미디어텍 –Allwinner 15
ARM Cortex-M ARM 명령어를 제거하고, Thumb/Thumb2 명령어 만 사용 전력 소모와 메모리 효율성 증가 NVIC 인터럽트 구조 채택으로 인터럽트 처리 시간 단축 16