ARM968プロセッサ

ARM SC12

ARM SC9

ARM SC12

ARM SC7

297

198 

517

308

1.1

1.1

1.1

1.1

270

180

470

280

-

-

-

-

0.45

0.40

0.42

0.20

電力（mW/MHz）

0.14

0.11

0.11

0.06

7.86

10.0

10.0 

18.3

• ARM
• Thumb^®
• DSP
• 浮動小数点ユニット（オプション）

 AMBA^® AHB^™インタフェース（x2）

• AHB-Liteマスタ（通常用）
• AHB-Liteスレーブ（DMA TCMアクセス用）

ARM 32ビット命令セットは、高いパフォーマンスが要求される用途に使用されます。 ARM命令は、32ビット幅で、4バイトの境界で整列されます。 すべてのARM命令は、直前の命令によって特定の条件コードが設定された場合にのみ実行するように「条件指定」することもできます。

Thumbは、32ビットARMアーキテクチャに対する拡張機能です。 Thumb命令セットには、最も一般的に使用される32ビットARM命令のサブセットを、16ビット幅のオペコードに圧縮したものが含まれています。 これらの16ビット命令は実行時に、完全な32ビットARM命令へと伸張されます。ARM命令への伸張は、透過的かつリアルタイムに実行され、パフォーマンスの損失は生じません。

設計者は、16ビットThumb命令セットと32ビットARM命令セットの両方を使用することができるため、アプリケーションの要件に応じて、パフォーマンスとコード サイズのどちらを重視するかをサブルーチン レベルで柔軟に調整することができます。

ARM968E-Sプロセッサは、高度な設定が可能な命令TCMとデータTCMをサポートしています。 通常、TCMは、キャッシュでは十分に対応できない可能性のある用途に使用されます。限定されたクローズドループ制御を伴う極めて確定的な動作や低レイテンシが要求される用途がその中心となります。 TCMアクセスは、確定的な動作であり、AHBにはアクセスしません。 したがって、リアルタイムのパフォーマンスが要求されるコードを格納する場合には、DTCM（データTCM）およびITCM（命令TCM）が向いています。

一般に、命令TCMは割り込みまたは例外を処理し、データTCMは、オーディオ／ビデオ処理など、データ量の多いタスクを処理します。 後者のインタフェースには、帯域幅を増やし、DMAベースの受信データ ストリームに対するインターリーブを有効にするため、2つのメモリ ポートが搭載されます。 

TCMインタフェースの機能は以下のとおりです。 

• ITCMとDTCMのサイズは、1KB～4MBの範囲で、2の累乗単位で別々に設定可能（0KBも可） 
• DTCMポート（D0TCMおよびD1TCM）を交互にアクセスすることで、DTCMへのプロセッサ アクセスとインターリーブDMAアクセスとを32ビット（ワード）の粒度で同時に実行
• TCMのサイズ／イネーブルに対するソフトウェアの可視性とプログラマビリティ
• ITCMのブート制御
• ITCMへのデータ アクセスによって、コードでのリテラル プール生成が可能
• 読み出しと書き込みの両方をサポートするシンプルなSRAM形式のインタフェース
• ITCMおよびDTCMに対する可変TCMウェイト状態制御
• DMAエンジン用の独立したAHB-Liteスレーブ インタフェース

TCMは、メモリ マップのTCMアドレス空間に配置されます。

ARM9ファミリの利点は、サーボ モータ制御、Voice over IP、ビデオ/オーディオ コーデックなど、広範なソフトウェア アプリケーション向けに、低消費電力で高性能のARM9ベースのソリューションを可能にする強力なDSP拡張機能です。

ARM DSP拡張機能は、DSP性能の向上にそれほど高いクロック周波数を必要としません。 また、性能が向上しても、一般的な実装における消費電力の増加はほとんどありません。 大量の信号処理を必要とするスマートフォンなどのエンベデッド システムをはじめ、多くのアプリケーションにおいては、DSP拡張機能によってハードウェア アクセラレータの追加が不要となります。

• シングル サイクル16x16／32x16のMACを実装
• ARM7™ベースのCPU製品と比べ、DSP性能を2～3倍に向上
• オーバーヘッドなしのサチュレーション拡張機能をサポート
• 拡張アドレシング モードで、レジスタ ペアをロード／ストアする命令
• CLZ命令が算術演算の正規化と除算性能を向上

ARMアーキテクチャをターゲットとするコンパイラは、これらのDSP拡張機能を使用することで、標準C／C++ソフトウェアのコード生成を改善することができます。これらの拡張機能は、コンパイラ組み込み関数またはインライン アセンブリ コードを介して、ソフトウェア開発者が明示的にリクエストできます。

VFP9-Sコプロセッサの演算は、IEEE 754規格に準拠しています。 VFP9-Sコプロセッサは、ARM9プロセッサ ファミリに特化して設計されており、単精度と倍精度の演算（加算、減算、乗算、除算、積和）を完全にサポートしています。 高水準言語に対応するため、浮動小数点データ形式とARM整数ワード形式間の変換は、ゼロ方向への丸めモードで変換を実行する特殊な演算によって実現されます。

VFP9-Sコプロセッサによって、エンベデッド アプリケーションにはパフォーマンス/電力/面積のソリューションが、汎用アプリケーション（Javaなど）には高いパフォーマンスが提供されます。

VFP9-Sコプロセッサは、次の点が重視されています。 

• 32ビットの分離されたロード/ストア バスによる高いデータ転送帯域幅 
• 演算の多くを正規化されたデータに対しハードウェアで高速実行することによって、全体的なパフォーマンスを高めるとともに、必要に応じてIEEE 754規格を完全サポート 
• 除算と平方根演算を他の算術演算と並列実行することによって遅延の大きい演算の影響を低減
• サポート コードを用いず、RunFastモードでIEEE 754規格にほぼ準拠、すべての入力データについて、実行時間を確定的に計算可能
• 低消費電力、小さなダイ サイズ、カーネル コードの削減

アプリケーション ソフトウェアやオペレーティング システムの開発を支援するため、ARM968E-Sプロセッサには、先進のデバッグ機能を意図したハードウェア拡張機能が搭載されています。  

デバッグ拡張機能を使用することによって、Halted System Debugがプロセッサの内部状態とAHBの外部状態を調査できる一方、それ以外のシステム アクティビティはすべて通常どおり継続することができます。  

重要な割り込みサービス ルーチンを実行したままARM968E-Sプロセッサをデバッグできるモニタ デバッグ モード動作もサポートされます。

通常、デバッグ モニタ プログラムは、デバッグ通信チャネルを介してデバッグ ホストと通信します。

システムIPコンポーネントは、複雑なSoC（System on Chip）を構築するうえで極めて重要なコンポーネントです。開発者は、ARMのシステムIPコンポーネントを利用して、開発および検証サイクルの大幅な短縮、コストの削減、製品化までの時間の短縮を実現できます。

説明

AMBAバス

システムIPコンポーネント

AMBA AHBインタフェースによりエンベデッド システムの迅速なコンフィギュレーションが可能

AHB

AMBAデザイン キット（ADK）

AHBメモリ コントローラ（ダイナミック、スタティック、およびハイブリッドのメモリ コントローラ）

AHB

PL24Xファミリ

論理合成可能UART

AHB

PL011

論理合成可能なシングルワイヤ ペリフェラル インタフェース（SPI）コントローラ

AHB

PL022

IBM定義のPS/2インタフェース規格に準拠した論理合成可能なキーボード／マウス インタフェース

AHB

PL050

割り込み制御付きで8ビットをサポートする論理合成可能なGPIOコントローラ

AHB

PL061

Mali™製品ファミリは、すべてのエンベデッド グラフィックス ニーズに対応する完全なグラフィックス スタックを提供します。これにより、デバイス メーカーやコンテンツ開発者は、さまざまな範囲のコンシューマ デバイスに対して最先端の高品質グラフィックス ソリューションを提供できます。

Mali-55 GPU

Mali-55 GPUは、Maliタイルベースのレンダリング アーキテクチャを使用してグラフィカル イメージを表示するときのエネルギー効率を最大化し、システム上の帯域幅要求を最小化する、世界最小のOpenGL ES 1.1準拠のGPUです。

ARM^®フィジカルIPプラットフォームは、プロセスに最適化されたIPを提供して、ARMプロセッサのクラス最高の実装を実現します。

スタンダード セル ロジック ライブラリ

さまざまなアーキテクチャで利用できるARMスタンダード セル ライブラリは、あらゆる種類のSoC設計のさまざまなパフォーマンス範囲をサポートします。 設計者は、各種のライブラリを選択し、スピード、電力、面積の点で設計を最適化できます。

メモリ コンパイラおよびレジスタ

あらゆる種類のSoC設計に対するシリコン実証済みのSRAM、レジスタ ファイル、およびROMメモリ コンパイラは、パフォーマンス重視のアプリケーションからコストや低消費電力が重視されるアプリケーションに至るまでのすべての種類に対応します。

インタフェース ライブラリ

シリコン実証済みの幅広いインタフェースIP製品群は、さまざまなシステム アーキテクチャおよび標準を満たすように設計されています。 汎用I/O、特殊I/O、高速DDR、およびシリアル インタフェースは、少ないピン数で高いデータ スループットのパフォーマンスを実現するように最適化されています。