摘要: 德州仪器于2010年4月7日推出4 款提供多种集成型连接选项的全新 Sitara? ARM9 微处理器 (MPU) 与相应的评估板 (EVM),可为嵌入式工业、医疗以及消费类设计开发人员提供支持各种特定行业外设与接口的高灵活架构,从而可满足这些市场不断发展的需求。并于4月7日,北京国际大厦召开媒体...
德州仪器于2010年4月7日推出4 款提供多种集成型连接选项的全新 Sitara? ARM9 微处理器 (MPU) 与相应的评估板 (EVM),可为嵌入式工业、医疗以及消费类设计开发人员提供支持各种特定行业外设与接口的高灵活架构,从而可满足这些市场不断发展的需求。并于4月7日,北京国际大厦召开媒体说明会,德州仪器中国区应用处理器与低功耗DSP业务拓展经理牟涛先生为媒体详细讲述了该系列产品的特点及应用。
德州仪器中国区应用处理器与低功耗DSP业务拓展经理牟涛先生
TI在嵌入式处理器市场的发展
DSP产业在约40年的历程中经历了三个阶段:第一阶段,DSP意味着数字信号处理,并作为一个新的理论体系广为流行;随着这个时代的成熟,DSP进入了发展的第二阶段,在这个阶段,DSP代表数字信号处理器,这些DSP器件使我们生活的许多方面都发生了巨大的变化;接下来又催生了第三阶段,这是一个赋能(enablement)的时期,我们将看到DSP理论和DSP架构都被嵌入到SoC类产品中。
80年代开始了第二个阶段,DSP从概念走向了产品,TMS32010所实现的出色性能和特性备受业界关注。到1991年,TI推出价格可与16位微处理器不相上下的DSP芯片,首次实现批量单价低于5美元,但所能提供的性能却是其5至10倍。 到90年代, TI首家提供可定制 DSP——cDSP,cDSP 基于内核 DSP的设计可使DSP具有更高的系统集成度,大加速了产品的上市时间。21世纪DSP发展进入第三个阶段,市场竞争更加激烈,TI及时调整DSP发展战略全局规划,并以全面的产品规划和完善的解决方案,加之全新的开发理念,深化产业化进程。成就这一进展的前提就是DSP每MIPS价格目标已设定为几个美分或更低。
在过去的若干年当中,其实TI在产品布局方面也有了很多方向性的调整,不断的拓展新的业务领域,包括模拟器件,包括去年TI通过收购luminary进入32位的MCU的市场。今天TI投入的一个全新领域,就是32位以上的ARM9和ARMCortex-A8的MPU市场。从下表中可以看出,除去通信市场,在计算机、消费电子和工业市场上,市场的容量大概可以有70亿美金。而且中国随着整个经济的不断发展,工业和医疗整个是成长最快的两大块。牟涛先生表示“作为TI来说,我们也是非常希望能够在这样的一个市场当中有一番作为!”随着ARM9 MPU系列产品的发布,TI真正实现了从DSP到MCU到MPU整个全线数字产品线的全覆盖。
高度互连的Sitara? ARM9系列
TI正式向全球发布了四个系列的ARM的MPU产品:AM1705、AM1707、AM1806、AM1808。这四款产品在接口和外设上有些微诧异,但是总体来说,这四个产品都是可以相互兼容、相互扩展的,整个软件和硬件的设计都是可兼容的。首先不管哪款产品,TI都会提供很完整的操作系统和软件,会把Linux、RTOS等等通过TI或者第三方全部做好,免费提供给客户。同时这四款产品还融入了TI的核心技术,也是别的ARM系列产品所不具备的技术,PRU(可编程实时控制单元)技术,会针对这四个芯片提供更多UART和CAN接口扩展的代码和完整的文档。而且这四个芯片的ARM主频,基本上都是从375兆到390兆,也是目前业界中低端市场最主流的ARM主频范围。
牟涛先生介绍说“Sitara? ARM9产品目前的目标市场,分别是工业自动化、便携式数据终端、服务终端和家庭自动化,也叫做家庭能源监控器。”而这四方面也正是TI进入到ARM这个市场当中着重关注的四个方向。而这四个方向也更能体现出TI的ARM9产品的扩展性。
不管是什么样的应用和产品,大家强调的就是这个产品是否有可扩展性,是否方便互联,包括Bluetooth,Wi-Fi和3G的网络,能不能跟周边的外设,甚至是远程的服务器设备有互动,这是衡量这个产品是否能够成功的一个很重要的标准。而TI推出的这四款产品的时候,特别强调的就是接口和外设要尽可能的丰富,包括在芯片上集成了通用的串行接口,如MAC、USB、EMAC、SATA等等,用户可以根据应用场景和外设情况灵活的做一些扩展。这种灵活真是取决于TI独有的PRU技术。
PRU的特点与优势
PRU中文名称为可编程实时控制单元,顾名思义就是通过可编程性允许添加客户专用接口。就是客户可以在不改变硬件平台、硬件设计的情况下,通过软件编程的形式扩展更多的接口。现在很多工业应用当中需要多个串口和CAN总线,并不是所有的主芯片都能够满足用户的客观场景。因此就这迫使客户不得不针对不同的项目选择不同的平台,这样就会大大的增加研发投入,而且还要有不同的人去维护不同的平台。但是PRU为客户提供了一个可能性,那就是不改变平台,通过软件的形式对它进行一些编程,定义更多的接口,比如像CAN总线。
这些常规的接口,TI都会提供完整的代码和文档,同时TI还会不断的推出一些新的功能扩展,方便客户的使用。
除了灵活以外,PRU还有一个优势,就是可以大大的降低系统的功耗。这是因为PRU模块和ARM内核是相对独立的,在使用PRU模块做接口扩展的时候,可以把ARM的关掉,这就意味着在相当一部分的情况下,ARM可以不用满负荷运作,从而使整个系统的功耗大大的降低。
PRU另一个很重要的优点,就是可以提高整个系统的性能。因为PRU可以实现一些基本的逻辑单元,做一些定制化的数据预算,就可以大大的分担一部分ARM的运算能力。在同样的ARM主频下,通过PRU去分担一部分数据的运算,这就是变相的提升整个系统的性能。
未来的扩展性和可延伸性
牟涛先生介绍说“TI会在接下来的很长一段时间中大力投入整个ARM MPU的产品市场,最主要的原因就是市场潜力非常大,也会成为TI新的增长点。”随着这四款产品发布之后,TI下半年会有一系列新的产品,主要是面向更高端的基于ARM CORTEX-A8的AM35系列和AM37系列,有的甚至是会达到1GHZ的Cortex A8,下半年TI可以实现在整个ARM的市场从中低端到中高端产品的全线覆盖。
如果要实现全覆盖,最重要特性就是可扩展性和可延伸性。大家都知道,TI有很多的DSP产品,有单纯DSP的,也有在DSP上加ARM的一些SoC产品,这些产品和TI纯ARM产品之间都是可以完全兼容的。有很多客户,产品线越来越广,但是在不同的产品线里面,有些产品可能需要用到DSP,有些产品是不需要的。现在TI就在做这种产品服务,也就是说纯ARM产品和ARM+DSP的SoC产品是做到管脚兼容的。客户得到的最大好处,就是硬件平台可以完全统一,在使用一百个硬件的时候,只要选用不同的主芯片,配上不同的软件,就可以把它很快的扩展到不同的项目里面去。
TI承诺以后再推出ARM产品的时候,也会越来越多的跟ARM+DSP产品做到管脚兼容。这样的话就保证了客户,不管是用纯ARM还是ARM+DSP,都可以很快的在TI找到适合的解决方案。
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