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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
