ARM11

ARM11
一般情報
設計：ARMホールディングス
アーキテクチャと分類
命令セットARM（32ビット）、Thumb（16ビット）、Thumb-2（32ビット）（ARMv6、ARMv6T2、ARMv6Z、ARMv6K）

ARM11は、 ARMホールディングスによってライセンス供与された32ビットRISC ARMプロセッサコアのグループです。[ 1 ] ARM11コアファミリは、ARM1136J(F)-S、ARM1156T2(F)-S、ARM1176JZ(F)-S、およびARM11MPCoreで構成されています。ARM11コアは2002年から2005年にかけてリリースされましたが、現在では新規IC設計には推奨されていません。そのため、新しい代替コアとしてARM Cortex-AコアとARM Cortex-Rコアが挙げられます。[ 1 ]

概要

発表
年コア
2002ARM1136J(F)-S
2003ARM1156T2(F)-S
2003ARM1176JZ(F)-S
2005ARM11MPコア

ARM11製品ファミリ（2002年4月29日発表）は、2001年10月に発表されていたARMv6アーキテクチャの追加機能を導入しました。これには、 SIMDメディア命令、マルチプロセッササポート、排他ロードおよびストア命令[ 2 ]、および新しいキャッシュアーキテクチャが含まれます。この実装には、以前のARM9またはARM10ファミリと比較して大幅に改善された命令処理パイプラインが含まれており、 Apple、Nokiaなどのスマートフォンで使用されています。最初のARM11コア（ARM1136）は、2002年10月にライセンシーにリリースされました

ARM11ファミリは現在唯一のARMv6アーキテクチャコアです。しかし、マイクロコントローラアプリケーション向けのARMv6-Mコア（ Cortex-M0およびCortex-M1）も存在します。[ 3 ] ARM11コアは、より要求の厳しいアプリケーションを対象としています。

ARM9との違い

命令セットに関しては、ARM11は前世代のARM9をベースに構築されています。ARM926EJ-Sのすべての機能を統合し、メディアサポート（SIMD）とIRQ応答の高速化のためのARMv6命令が追加されています

ARM11コアのマイクロアーキテクチャの改良点[ 4 ]には以下のものがある。

  • MPEG-4およびオーディオデジタル信号処理アルゴリズムの速度を2倍にするSIMD命令
  • キャッシュは物理的にアドレス指定され、多くのキャッシュ エイリアシングの問題を解決し、コンテキスト スイッチのオーバーヘッドを削減します。
  • 非整列および混合エンディアンのデータ アクセスがサポートされています。
  • 熱発生の低減と過熱リスクの低減
  • パイプラインを再設計し、より高速なクロック速度をサポート（最大 1 GHz をターゲット）
    • 長い：8ステージ（5ステージに対して）
    • 一部の操作（例：ストア）の順序外完了
    • 動的分岐予測/フォールディング（XScaleのような）
    • キャッシュミスは依存しない命令の実行をブロックしません。
    • ロード／ストア並列処理
    • ALU並列処理
  • 64ビットデータパス

JTAGデバッグサポート（停止、ステップ実行、ブレークポイント、ウォッチポイント）が簡素化されました。EmbeddedICEモジュールは、ARMv7アーキテクチャの一部となったインターフェースに置き換えられました。ハードウェアトレースモジュール（ETMおよびETB）は、ARM9で使用されていたものと互換性がありますが、アップデートされたバージョンです。特に、トレースセマンティクスは、並列命令実行とデータ転送に対応するようにアップデートされました。

ARMは、推奨されるVerilogコーディングスタイルと手法の普及に努めています。これにより、意味論的に厳密な設計が保証され、チップ設計フロー全体にわたって同一のセマンティクスが維持されます。これには形式検証手法の広範な使用も含まれます。このような配慮がなければ、ARM11をサードパーティの設計と統合すると、発見が困難な潜在的なバグが露呈するリスクがあります。ARMコアは、様々な論理合成ツールとチップ製造プロセスを用いて、様々な設計に統合されるため、レジスタ転送レベル（RTL）の品質の影響は数倍に増幅されます。[ 5 ] ARM11世代は、以前の世代よりも合成に重点が置かれていたため、このような懸念はより大きな問題となりました。

コア

ARM11には4つのコアがあります。

  • ARM1136 [ 6 ]
  • ARM1156、Thumb2命令を導入
  • ARM1176、セキュリティ拡張機能を導入[ 7 ]
  • ARM11MPcore、マルチコアサポートを導入

チップ

Broadcom BCM2835（ARM1176JZF-S）を搭載したRaspberry Pi B+ [ 8 ]
Atheros AR7400
STマイクロエレクトロニクスSTA2065N2 (ARM1176) （ GPS内蔵）

参照

参考文献

  1. ^ a b ARM11ファミリーのウェブページ；ARMホールディングス
  2. ^ 「ARM11 MPCoreプロセッサリビジョン：r2p0テクニカルリファレンスマニュアル」 p. 36(1-4),301-302(8-7,8-8) . 2023年12月14日閲覧。
  3. ^ Linuxバージョン3.3以降ではサポートされていません
  4. ^「ARM11マイクロアーキテクチャ」、ARM Ltd、2002年
  5. ^ X とともに生きることの危険性 (Verilog に隠されたバグ)、バージョン 1.1 (2003 年 10 月 14 日)。
  6. ^ 「ARM1136JF-S および ARM1136J-S テクニカル リファレンス マニュアル リビジョン: r1p5; ARM DDI 0211K」。
  7. ^ 「ARM1176JZF-Sテクニカルリファレンスマニュアル リビジョン: r0p7」 。 2012年10月4日閲覧。
  8. ^ 「BCM2835 – Raspberry Piドキュメント」raspberrypi.org . 2017年4月15日閲覧。
  9. ^ 「Cavium Networks、1ワットの壁を突破したデジタルホーム向け超省エネARMベースシステムオンチップ（SoC）プロセッサECONAファミリーを発表」（プレスリリース）Cavium 2009年9月8日。 2015年11月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年11月14日閲覧。
ウィキメディア・コモンズにはARM11に関連するメディアがあります
ARM11公式ドキュメント
クイックリファレンスカード
  • 命令：Thumb（1）、ARMおよびThumb-2（2）、ベクトル浮動小数点（3）
  • オペコード: Thumb ( 1、2 )、ARM ( 3、4 )、GNU アセンブラ指令5。
その他
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