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ARM7プロセッサ ファミリ

ARM7プロセッサ ファミリ Image

注意:ARM7プロセッサ ファミリ(ARM7TDMI(S)およびARM7EJ-S)は、新しい設計には推奨されません。

1994年の発表以来、大きな成功を収めてきたARM7™プロセッサ ファミリは、デジタル世界屈指のアーキテクチャとして、ARMの地位を押し上げてきました。今やARM7プロセッサ ファミリ ベースのデバイスは100億個を突破し、コストや消費電力が重視される多様な用途で活かされています。 

シンプルな32ビット デバイス用途を中心に、ARM7プロセッサ ファミリは現在もなお使用されていますが、比較的新しいエンベデッド設計には、最新のARMプロセッサが採用されるケースも増えてきています。最新のARMプロセッサとしては、Cortex™-M0Cortex-M3があり、いずれもARM7ファミリと比べて技術面が大幅に強化されています。

将来のデジタル世界を見据えたアーキテクチャへのアップグレード

ARM7からの設計の移行

ARM7ファミリは、世界で最も幅広く利用されている32ビット エンベデッド プロセッサ ファミリです。1994年の発表以来、シリコン ライセンシは170社を超え、出荷数は100億個を突破しました。

シンプルな32ビット デバイスを中心に、ARM7プロセッサ ファミリは現在もなお使用されていますが、比較的新しいデジタル設計には、ARM7ファミリと比べて技術面が大幅に強化された、多機能で強力な最新のARMプロセッサが利用されるケースも増えてきています。

システム設計者がARM7からアップグレードすることによって得られる利点の1つに、ARMプロセッサの堅実なロードマップがあります。たとえば、最新のCortexプロセッサも含め、アップグレードに関しては複数の選択肢が用意されています。

ほとんどの場合、移行はスムーズに行うことができ、PPA、機能、効率の大幅な向上をもたらします。


ARM7に代わるCPU(ロードマップ)


以下の表は、現在のARM7ベースの設計を将来に向けて見直していくうえでの最も一般的な上位移行パスを示しています。

現在のプロセッサ アップグレード要因 代替ARMプロセッサ アップグレードの利点
ARM7TDMI-S アプリケーション アップグレード ARM926EJ-S、ARM968E-S、Cortex-Aシリーズ
  • 性能の向上
  • 豊富な機能
Cortex-Rシリーズ
  • リアルタイム処理に対する確定的動作の向上
  • 性能の向上
  • 豊富な機能
ソケットのアップグレード Cortex-M0
  • 1/3のシリコン面積
  • 消費電力が1/3
  • 柔軟で強力かつ完全に確定的な割り込み処理
  • コード密度の向上
  • ソフトウェア開発の簡素化
Cortex-M3
  • 性能の向上
  • 優れた効率と柔軟性
  • 柔軟で強力かつ完全に確定的な割り込み処理
  • 低消費電力モード
  • コード密度の向上
  • ソフトウェア開発の簡素化
ARM7EJ-S アプリケーション アップグレード ARM926EJ-S
  • 性能の向上
  • 豊富な機能

エンベデッド市場におけるARM7TDMI-Sからのアップグレードの選択肢

エンベデッド市場において、ARM7TDMI-Sに代わる有力プロセッサはCortex-M0およびCortex-M3です。より豊富な機能をより低コストで提供するとともに、接続性とコードの再利用性、エネルギー効率を高め、将来のエンベデッド アプリケーションに対応します。

機能 ARM7TDMI Cortex-M0/M3 アップグレードの利点
割り込みコントローラ 標準の割り込みコントローラは存在しない ネスト型ベクタ割り込みコントローラ(NVIC)を統合 柔軟で強力な割り込み処理
ISRエントリ 非確定的なISRエントリ ハードウェア スタッキングによって確定的なISRエントリを実現 完全に確定的な割り込み処理
電力管理 組み込みの電力管理は存在しない アーキテクチャに基づくスリープ モードのサポート 極低消費電力モード
アセンブリ言語コードの必要性 アセンブラ コードが必要(ISR用など) アセンブラ コードは不要
  • ソフトウェア開発の簡素化
  • すべてCでコーディング可能
  • 時間単位のプロジェクト コストの削減
命令セットのパフォーマンスとコード サイズ パフォーマンスとコード サイズのバランスを最適化するには、ARMコードとThumbコード間のインターワークが必要 Thumb-2が、ARMのパフォーマンスをThumbコード密度で提供
  • プログラマ モデルの簡素化
  • コード密度の向上
  • ソフトウェア開発の簡素化
デバイス間でのアプリケーションの移植が容易 標準化が欠落していてアプリケーションの移植は困難 NVIC、SysTick、メモリ マップが定義されたCMSISとの互換性あり
  • 標準化によってIPの再利用が可能
  • 製品化までの時間を短縮

ARM7TDMI-S向けに作成されたソフトウェアをCortex-M3プロセッサ向けに移植する際の推奨事項については、ホワイトペーパー『ARM Cortex-M3プロセッサ ソフトウェアの開発(ARM7TDMIプロセッサ プログラマ向け)』を参照してください。

ARM7ファミリ プロセッサとそれに代わる最新のARMプロセッサ間の詳細な比較については、プロセッサ選択ツールを使用してください。

 
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