Cortex-R4

Cortex-R4

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简介

Cortex™-R4 专用于大容量深层嵌入式片上系统应用,如硬盘驱动器控制器、无线基带处理器、消费性产品、手机MTK平台和汽车系统的电子控制单元。

Cortex-R4 提供的性能、实时响应性大大高于同类中的其他处理器,它提供的功能也远远多于同类中的其他处理器。此处理器为 ASIC、ASSP 和 MCU 嵌入式应用提供出色的能效和成本效益。并且,可以在合成时配置 Cortex-R4 处理器以优化其功能集以便精确匹配应用需求。

性能

Cortex-R4 是成熟的处理器,于 2006 年 5 月投放市场,如今已在数百万的 ASIC、ASSP 和 MCU 设备中使用。它是高性能实时 SoC 的标准,取代了许多基于 ARM9 和 ARM11 处理器的设计。

Cortex-R4 是为基于 90 nm 至 28 nm 的高级芯片工艺的实现而设计的,此外其设计重点在于提升能效、实时响应性、高级功能和使得系统设计更加容易。基于 40 nm G 工艺,Cortex-R4 可以实现以将近 1 GHz 的频率运行,此时它可提供 1,500 Dhrystone MIPS 的性能。该处理器提供高度灵活且有效的双周期本地内存接口,使 SoC 设计者可以最大限度地降低系统成本和功耗。

图1对基于 90 nm G 工艺实现的 Cortex-R4 与经典 ARM 处理器的 Dhrystone 基准性能进行了比较。Cortex-R4 的配置选项可以进行选择以最大限度地减少处理器的芯片面积,重要的是这还可以最大限度地降低漏泄功率。

Cortex-R4 性能更好、能效更高

图1 Cortex-R4性能图1 Cortex-R4性能

对比

Cortex-R4 与以前的 ARM9 和 ARM11 处理器相比具有其他许多显著优势:

内核 ARM946E-S ARM1156T2-S Cortex-R4
体系结构 ARMv5TE ARMv6T2 ARMv7-R
预取单元 指令预取和分支预测
超标量执行 双执行指令
Thumb-2 指令
浮点支持 VFP9 VFP11 已集成 (Cortex-R4F)
总线接口 AMBA AHB AMBA3 AXI
紧密耦合内存 (TCM) 基本 代码和数据分离 完全灵活
中断 ARMv5 ARMv6 增强功能、NMI
软错误管理 针对所有 RAM 的可选奇偶校验和 ECC
内存保护单元 (MPU) 8 个区域 16 个区域 12 个区域
最小区域大小 4k 字节 32 字节,重叠区域
合成可配置性 I 和 D 高速缓存。0 或 2 个 TCM。软错误处理。MPU I 和 D 高速缓存。0、1、2 或 3 个 TCM。FPU。软错误处理。MPU。AXI 从属设备

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