Question

国内目前哪些公司做ARM芯片研发？

Answer 1

华为在5G技术方面彻底领先后，美国就对华为动了歪心思，多次修改规则，对华为进行无端的打压，尤其是芯片方面。

据了解，美国修改规则后，凡是采用美国的技术的企业，在没有许可的情况下，均不能自由出货，这直接影响到了华为海思芯片。

都知道，华为仅做芯片研发设计，自身并不生产制造芯片，台积电不能自由出货后，华为海思芯片可能就无法生产了。

另外，华为研发设计芯片需要用到美国的EDA软件，还需要用ARM的架构，要知道，全球移动芯片研发设计公司几乎都不离开这两样技术授权。

也正是因为如此，美国修改规则后，华为海思芯片公司面临着一个比较棘手的问题。

所以华为才宣布全面进入芯片半导体领域内，还要在新材料和终端制造方面突破瓶颈。

但没有想到的是，近日，ARM、中科院先后官宣表态，华为芯迎来两个好消息，情况是这样的。

首先，ARM官宣全新的V9架构符合美国出口规则。

华为一直都基于ARM的架构研发设计芯片，并且已经获得V8架构的永久授权，可以一直使用V8架构。

由于ARM的架构技术不断进步，其已经成功研发出来全新的V9架构，相比V8架构而言，其能够带来更出色的性能。

这意味着如果其它厂商基于ARM V9架构研发设计芯片，而华为依旧采用ARM V8架构的话，华为研发设计的芯片可能就落后一代。

如今，ARM日前正式对外官宣表态，其推出了V9 架构满足美国技术出口的要求，这意味着其不受美国出口规则的限制，未来可以授权给华为使用。

这对于华为而言，自然是一个好消息，毕竟研发架构成本高、周期长，三星投入巨资，最后还是放弃了，基于ARM的架构研发设计芯片。

而ARM官宣表态，全新的V9 架构不受美国出口规则限制，未来其自然可以授权给华为使用，华为也就能够基于ARM V9架构研发设计全新的芯片。

其次，中科院成功研发新的芯片指令集架构。

据悉，芯片研发设计难，主要是芯片架构研发难度大，全球仅有少数几种芯片架构，分别是英特尔的X86、ARM以及MIPS开源架构等。

由于英特尔X86架构的授权几乎拿不到，所以国内PC芯片研发设计，要么基于MIPS开沟架构，要么基于ARM的架构。

这也是越来越多PC芯片基于ARM架构的原因之一。

但是，就在4月中旬，中科院征地对外官宣表态，其放弃采用开源的MIPS架构，并发布了自主研发设计的指令集架构Loongson Architecture，简称龙芯架构。

 作者：蓝伞科技 https://www.bilibili.com/read/cv10945377 出处：bilibili

ARM公司以及ARM芯片的现状和发展，从应用的角度介绍了ARM芯片的选择方法，并介绍了具有多芯核结构的ARM芯片。列举了目前的主要ARM芯片供应商，其产品以及应用领域。举例说明了几种嵌入式产品的最佳ARM芯片选择方案。

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• 词条图册

中文名ARM芯片隶属ARM公司    成立1990年特点多芯核结构    

目
录

• 1名称简介

• 2选择原则

• ARM

• 系统时钟

• 存储容量

• USB接口

• GPIO

• 中断

• IIS接口

• nWAIT

• RTC

• LCD

• PWM

• 立体声频

• 扩展总线

• UART

• DSP

• FPGA

• 计数器

• 电源管理

• DMA

• 3多芯核

• 4防盗器

• 5词条图册

1名称简介

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ARM芯片(19)ARM公司自1990年正式成立以来, 在32位RISC(Reduced Instruction Set ComputerCPU)开发领域不断取得突破,其结构已经从V3发展到V7。由于ARM公司自成立以来,一直以IP(Intelligence Property)提供者的身份向各大半导体制造商出售知识产权,而自己从不介入芯片的生产销售,加上其设计的芯核具有功耗低、成本低等显著优点,因此获得众多的半导体厂家和整机厂商的大力支持,在32位嵌入式应用领域获得了巨大的成功,已经占有75%以上的32位RISC嵌入式产品市场。在低功耗、低成本的嵌入式应用领域确立了市场领导地位。设计、生产ARM芯片的国际大公司已经超过50多家,国内中兴通讯和华为通讯等公司也已经购买ARM公司的芯核用于通讯专用芯片的设计。

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非常流行的ARM芯核有 ARM7TDMI, StrongARM, ARM720T, ARM9TDMI, ARM922T, ARM940T, RM946T, ARM966T, ARM10TDM1等。自V5以后,ARM公司提供Piccolo DSP的芯核给芯片设计者,用于设计ARM+DSP 的SOC (System On Chip) 结构的芯片。此外,ARM芯片还获得了许多实时操作系统(Real Time Operating System)供应商的支持,比较知名的有：Windows CE、Linux、pSOS、VxWorks Mucleus、EPOC、uCOS、BeOS等。随着国内嵌入式应用领域的发展,ARM芯片必然会获得广泛的重视和应用。但是,由于ARM芯片有多达十几种的芯核结构,70多家芯片生产厂家,以及千变万化的内部功能配置组合,给开发人员在选择方案时带来一定的困难。所以,对ARM芯片做一对比研究是十分必要的。

2选择原则

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从应用的角度,对在选择ARM芯片时所应考虑的主要因素做一详细的说明。

ARM

如果希望使用WinCE或Linux等操作系统以减少软件开发时间,就需要选择ARM720T以上带有MMU(memory management unit)功能的ARM芯片,ARM720T、StrongARM、ARM920T、ARM922T、ARM946T都带有MMU功能。而ARM7TDMI没有MMU,不支持Windows CE和大部分的Linux, 但目前有uCLinux等少数几种Linux不需要MMU的支持。

系统时钟

系统时钟决定了ARM芯片的处理速度。ARM7的处理速度为0.9MIPS/MHz,常见的ARM7芯片系统主时钟20MHz-133MHz,ARM9的处理速度为1.1MIPS/MHz,常见的ARM9的系统主时钟为100MHz-233MHz, ARM10最高可以达到700MHz。不同芯片对时钟的处理不同,有的芯片只有一个主时钟频率,这样的芯片可能不能同时顾及UART和音频时钟的准确性,如Cirrus Logic的EP7312等;有的芯片内部时钟控制器可以分别为CPU核和USB、UART、DSP、音频等功能部件提供不同频率的时钟,如PHILIPS公司的SAA7550等芯片。

存储容量

在不需要大容量存储器时,可以考虑选用有内置存储器的ARM芯片。见表1。

表1　内置存储器的ARM芯片

芯片型号 供应商 FLASH容量 ROM容量 SRAM容量

AT91F40162 ATMEL 2M Bytes 256K bytes 4K Bytes

AT91FR4081 ATMEL 1M Bytes 128K Bytes

SAA7750 Philips 384K Bytes 64K bytes

PUC3030A Micronas 256K Bytes 56K bytes

HMS30C7202 Hynix 192K Bytes

LC67F500 Snayo 640K Bytes 32K

USB接口

许多ARM芯片内置有USB控制器,有些芯片甚至同时有USB Host和USB Slave控制器。见表2。

表2　内置USB控制器的ARM芯片

芯片型号 ARM内核 供应商 USB Slave USB Host IIS接口

S3C2410 ARM920T Samsung 1 2 1

S3C2400 ARM920T Samsung 1 2 1

S5N8946 ARM7TDMI Samsung 1 0 0

L7205 ARM720T Linkup 1 1 0

L7210 ARM720T Linkup 1 1 0

EP9312 ARM920T Cirrus Logic 0 3 1

Dragonball MX1 ARM920T Motorola 1 0 1

SAA7750 ARM720T Philips 1 0 1

TMS320DSC2x ARM7TDMI TI 1 0 0

PUC3030A ARM7TDMI Micronas 1 0 5

AAEC-2000 ARM920T Agilent 1 0 0

ML67100 ARM7TDMI OKI 1 0 0

ML7051LA ARM7TDMI OKI 1 0 0

SA-1100 StrongARM Intel 1 0 0

LH79531 ARM7TDMI Sharp 1 0 0

GMS320C7201 ARM720T Hynix 1 0 1

GPIO

在某些芯片供应商提供的说明书中,往往申明的是最大可能的GPIO数量,但是有许多引脚是和地址线、数据线、串口线等引脚复用的。这样在系统设计时需要计算实际可以使用的GPIO数量。

中断

ARM内核只提供快速中断(FIQ)和标准中断(IRQ)两个中断向量。但各个半导体厂家在设计芯片时加入了自己不同的中断控制器,以便支持诸如串行口、外部中断、时钟中断等硬件中断。外部中断控制是选择芯片必须考虑的重要因素,合理的外部中断设计可以很大程度的减少任务调度的工作量。例如PHILIPS公司的SAA7750,所有GPIO都可以设置成FIQ或IRQ,并且可以选择上升沿、下降沿、高电平、低电平四种中断方式。这使得红外线遥控接收、指轮盘和键盘等任务都可以作为背景程序运行。而Cirrus Logic公司的EP7312芯片,只有4个外部中断源,并且每个中断源都只能是低电平或者高电平中断,这样在用于接收红外线信号的场合时,就必须用查询方式,会浪费大量的CPU时间。

IIS接口

IIS(Integrate Interface of Sound)接口即集成音频接口。如果设计音频应用产品,IIS 总线接口是必需的。

nWAIT

外部总线速度控制信号。不是每个ARM芯片都提供这个信号引脚,利用这个信号与廉价的GAL芯片就可以实现与符合PCMCI标准的WLAN卡和Bluetooth卡的接口,而不需要外加高成本的PCMCIA专用控制芯片。另外,当需要扩展外部DSP 协处理器时,此信号也是必需的。

RTC

很多ARM芯片都提供实时时钟功能,但方式不同。如Cirrus Logic公司的EP7312的RTC只是一个32位计数器,需要通过软件计算出年月日时分秒;而SAA7750和S3C2410等芯片的RTC直接提供年月日时分秒格式。

LCD

有些ARM芯片内置LCD控制器,有的甚至内置64K彩色TFT LCD控制器。在设计PDA和手持式显示记录设备时,选用内置LCD控制器的ARM芯片如S3C2410较为适宜。

PWM

有些ARM芯片有2~8路PWM输出,可以用于电机控制或语音输出等场合。

立体声频

有些ARM芯片内置2~8通道8~12位通用ADC,可以用于电池检测、触摸屏和温度监测等。PHILIPS的SAA7750更是内置了一个16位立体声音频ADC和DAC,并且带耳机驱动。

扩展总线

大部分ARM芯片具有外部SDRAM和SRAM扩展接口,不同的ARM芯片可以扩展的芯片数量即片选线数

量不同,外部数据总线有8位、16位或32位。某些特殊应用的ARM芯片如德国Micronas的

PUC3030A没有外部扩展功能。