ARM Cortex-M7: miniaturní čip pro internet věcí

ARM představil nových jednoduchý a miniaturní úsporný čip, který je určen pro různou elektroniku do domácnosti, na tělo – zkrátka pro internet věcí.

Výkonné čipy ARM Cortex-A (A9, A15, A57 a podobně) a platformy na něm postavené jsou známé především z populárních mobilních zařízení jako jsou chytré telefony nebo tablety. ARM má ale samozřejmě nabídku čipů mnohem větších.

Pro ty nejjednodušší zařízení všeho druhu, mezi které patří třeba i pračky, chytré budíky, meteostanice a podobně, je určena především řada čipů Cortex-M. I tato řada ale obsahuje velkou nabídku modelů, které jsou odstupňované dle výkonu a především funkcí a podporovaných technologií.

Klepněte pro větší obrázek
Zaměření jednotlivých řad čipů ARM

ARM nyní představil nový, nejvýkonnější a nejvybavenější čip v této nabídce – Cortex-M7.

Není procesor jako procesor

Čipy řady Cortex-M nejsou srovnatelné s řadou Cortex-A, protože nejsou určené pro samostatný běh složitého operačního systémů jako je třeba Android, Windows a podobně. Neobsahují totiž jednotku pro správu paměti (MMU) a jsou tak spíše jednočipovým počítačem (Microcontroller – MCU). Mohou tak být doplňkem i stávajících platforem na bázi čipů Cortex-A a v rámci jedné základní desky jich může být klidně několik. A každý se specializací na určitou činnost.

Klepněte pro větší obrázek
ARM nabízí čipy Cortex-M v různých konfiguracích

ARM Cortex-M7 používá 32bitovou architekturu ARMv7E-M s šestistupňovým superskalárním řetězením strojových instrukcí včetně predikce větvení (Branch Speculation). Oproti nižším čipům M0 a M0+ (Von Neumannova architektura) používá cache Harvardskou architekturu a odděluje tak paměť programu a dat.

Klepněte pro větší obrázek

Čip M7 je nejvyšším modelem v řadě a pyšní se tak i nejvyšším výkonem, který je 5,07 bodů v CoreMarku na jeden MHz. Pro srovnání výkonu s ostatními čipy si můžete prohlédnout tabulku na webu Eembc, kde lze vidět například i Core i3-3217UE s výsledkem 15,41 CoreMark/MHz. V případě mření Dhrystone má M7 výkon 2,14 až 3,23 MIPS/MHz.

S běžnou 40nm výrobou a frekvencí 400 MHz lze tak dosáhnout výkonu kolem 2 000 CoreMark, s 28nm technologií by neměl být problém dosáhnout až na 4 000 bodů v CoreMarku.

Klepněte pro větší obrázek
Porovnání výkonu různých čipů v testu CoreMark

Podporované jsou instrukční sady Thumb, Thumb-2, DSP rozšíření a výpočty s plovoucí řádovou čárkou (SP i DP), které u nižších modelů nejsou možné.

Výroba v miliardách kusů ročně

ARM už od roku 2005 prodal neuvěřitelných 8 miliard čipů řady Cortex-M, přičemž jen v roce 2013 to bylo 2,9 miliardy a za první půlku letošního roku pak už 1,7 miliardy čipů Cortex-M. Tato čísla dávají celkem jasný ukazatel, jak rychle bude postupovat rozmach internetu věcí a tedy nějaká formy elektroniky třeba připojené i do internetu.

Klepněte pro větší obrázek
Tento rok ARM možná dosáhne až na 4 miliardy prodaných čipů Cortex-M

Cortex-M7 je připraven obsloužit senzory, může být použitý pro zpracování a rozpoznávání obrazu, zvuku, hodí se samozřejmě na ovládání různých strojů a robotických systémů a podobně.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek

Lze ho tak použít i v jednodušších chytrých náramcích, které jsou zaměřené třeba na sledování pohybové aktivity. Oproti výkonnějším čipům nabízí výrazně nižší spotřebu až o 80 %, což je pro „nositelnosti“ a internet věcí obecně velmi důležitá vlastnost. Baterie jsou totiž stále velkým omezením a nízká spotřeba a miniaturní velikost hrají velkou roli pro implementaci a běžné použití bez nutnosti zařízení neustále nabíjet.

I když tyto čipy nelze z hlediska výkonu a možností srovnávat s čipy Cortex-A, jsou oproti tomu mnohem levnější. A pokud by měla mít průměrná domácnost 500 chytrých zařízení do roku 2022, budou to právě tyto a podobné jednoduché čipy, které nalezneme třeba v každé žárovce a dalších objektech, kde by to dříve nebylo vzhledem ceně a velikosti možné.

Témata článku: Hardware, Technologie, Mobility, IoT, Čipy, ARM, Arma, Sensor, Arch, Archon, Chytré náramky

1 komentář

Nejnovější komentáře

  • Martin Borýsek 27. 9. 2014 0:21:52
    Každý tvůrce robotů a náročnějších embedded aplikací jásá :) Vynikající...
Určitě si přečtěte

Původní Starcraft: Brood War je nyní zdarma. Konec práce! Jde se pařit

Původní Starcraft: Brood War je nyní zdarma. Konec práce! Jde se pařit

** Legendární hra Starcraft je nyní k dispozici zdarma ** Chystá se i nová remasterovaná verze s hezčí grafikou

19.  4.  2017 | Jakub Čížek | 25

Brno otevřelo největší českou dílnu pro bastlíře. Kladívka, vrtačky, 3D tiskárny, laserové řezačky. Je tu vše

Brno otevřelo největší českou dílnu pro bastlíře. Kladívka, vrtačky, 3D tiskárny, laserové řezačky. Je tu vše

** Máte nápad, ale chybí vám stroje a pořádná dílna? ** Chcete postavit ptačí budku, nebo krabičku pro Arduino? ** Brno otevřelo svůj FabLab – laboratoř pro bastlíře

19.  4.  2017 | Jakub Čížek | 31

Český Google Překladač začal používat umělou inteligenci. Konec „drahoušků zákazníků“

Český Google Překladač začal používat umělou inteligenci. Konec „drahoušků zákazníků“

** Google ve svém překladači roky používal statistickou technologii ** Nyní zavádí strojové učení a neuronové sítě ** Rozdíl by měl být zvláště na větších textech patrný už nyní

20.  4.  2017 | Jakub Čížek | 31


Aktuální číslo časopisu Computer

První test AMD Ryzen

Velké testy: 22 powerbank a 8 bezdrátových setů

Radíme s koupí Wi-Fi routeru

Co dokáží inteligentní domy?