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.

Diskuze (1) Další článek: GeForce GTX 980 vs. Radeon R9 290X a rychlost lámání hesel

Témata článku: Technologie, Hardware, Čipy, Mobility, IoT, ARM, Jednočipový počítač, Von Neumann, Sensor, Miniaturní velikost, Průměrná domácnost, Velký rozmach, Arch, Miniaturní čip, Arma, Nejjednodušší zařízení, Archon, Internet věcí, Důležitá vlastnost, Různé stroje, Robotický systém, MMU, Věc, Čip, Chytré náramky, Tablety android na Mall.cz


Určitě si přečtěte

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

** K odposlechu mozků používáme EEG ** To má ale žalostné informační rozlišení ** Rusům pomohla počítačová neuronová síť

Jakub Čížek | 29

10 věcí, které jste odkládali „na jindy“, ale teď je konečně můžete udělat

10 věcí, které jste odkládali „na jindy“, ale teď je konečně můžete udělat

** Karanténní opatření nás drží doma a mnozí mají více času navíc ** Připomeneme proto často odkládané činnosti uživatelů počítačů ** Právě teď je ten správný okamžik, kdy se do nich pustit

Karel Kilián | 75

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 8



Aktuální číslo časopisu Computer

Velký test autokamer

Test ATX skříní

Jak surfovat pohodlně

Sportovní aplikace

Jak funguje procesor