Jste zde

Porovnání vlastností CPU ColdFire a ARM

Kvality a velká propagace výkonných 32bitových mikrokontrolérů s jádrem ColdFire
V1 až V5 firmy Freescale často nabádá k přímému srovnání s velmi populárními
procesory a architekturou ARM. Jak se ale lze přesvědčit v následujícím článku,
není to jednoduchá záležitost, protože i když na první pohled vypadají jako
přímí konkurenti a vyznačují se v základu dost podobným výkonem, je prakticky
každý zaměřen trošku na něco jiného...

Objektivní porovnání architektury ColdFire a ARM je docela těžké, zvláště je obtížné najít mezi nimi výrazné rozdíly, protože jsou si v mnoha směrech dosti podobné. Jak už to u kvalitních soupeřů bývá. U obou jsou prakticky od verzí ColdFiru V2 a ARM7xx samozřejmostí hardwarové násobičky s DSP funkcemi, víceúrovňové pipeline linky, víceprocesorové rozhraní AHB, 16 nebo 32bitové RISC instrukční soubory. Zhruba od posledních verzí procesoru (tj. od ColdFire V4 a ARM10xx) pak také jednotky MMU/MPU, FPU nebo pro komunikaci s pamětí nasazená Harvardská struktura, přičemž dříve byla upřednostňován typ Von Neumann. Ten je sice jednoduší na implementaci (méně sběrnic), ale zase proti Harvardu neumožňuje zároveň číst instrukce a data a tedy je ve vykonávání instrukcí pomalejší. Stejná je technologie implementace (0.18 nebo 0.13 mikronů), podobné jsou i frekvence taktování a výkony v DMIPS, i když to už ne úplně platí pro porovnání některých posledních špičkových verzí obou protivníků. Oba soupeři jsou také nabízeny buď jako licencované architektury pro implementaci na chip zákaznických MCU či SoC obvodu (System-On-Chip), nebo i jako kompletní integrované součástky. Přesto lze u nich najít rozdíly, které toho či onoho zvýhodňují, ale vždy jen pro určitou skupinu aplikací. Aby však k přímému porovnání mohlo dojít, je nutné si nejdříve připomenout vlastnosti obou protivníků.

Architektura a vlastnosti jádra ColdFire

Všechny 68K/ColdFire jádra jsou založena na paměťově konfigurovatelné hierarchické architektuře, která je 100% syntetizovatelná, navržena pro snadnou integraci do zákaznických návrhů a vždy plně zpětně kompatibilní s předchozími staršími verzemi. Základem je 32bitová adresové a datové sběrnice a integrovaný ladící debug modul. V současné době se ColdFire jádra vyrábí již převážně v 0.13 mikronové technologii. Všechna dosud vyvinutá jádra sdílejí shodný RISC instrukční soubor s volitelnou proměnnou velikostí instrukcí (16/32/48 bitových) optimalizovaných pro velkou hustotu kódu, což celkově zlevňuje systém. Výsledkem je totiž efektivnější uložení kódu v paměti, možnost použít menší paměť a tedy i snížit cenu celého systému.

V Freescale má v nabídce celkem 5 ColdFire jader označených jako V1 až V5:

  • V1 jádro - je odlehčené 32bitové jádro V2 typu Von Neumann s pipeline linkou, které může být taktováno až 50 MHz. Komunikaci s pamětmi obstarává 24bitová adresová a 32bitová datová lokální sběrnice. Periferni moduly jsou připojené k lokální sběrnici prostřednictvím bloku "Peripheral Bridge" - tento blok transformuje 32bitové datové přístupy lokální sběrnice na 8bitové popř. 16bitové přístupy k periferiím. K ladění je přítomno jednovodičové komunikační rozhraní a ICE modul (In-Circuit Emulator).

  • V2 jádro - je ho možné taktovat až 166 MHz a adresová i datová sběrnice je 32bitová. "Pipelinované" vícenásobné datové cesty a MAC nebo eMAC (Enhanced MAC) jednotky dále zvyšují výkon proti verzi V1.

  • V3 jádro - již je možné taktovat až 240 MHz a má implementované předzpracování instrukcí, schopnost predikci větvení, což znamená až třínásobný nárůst výpočetního výkonu proti V2.

  • V4 a V4e jádro - nejvýkonnější 32bitové jádro ColdFire (2.8x proti V3), které je možné taktovat až 300 MHz a významný rozdíl proti V3 a V2 je v implementaci Harvardské architektury (organizace paměti) a limitovaném superskalárním vykonáváním instrukcí využívající skládání instrukcí (instruction folding). Rozšířené jádro V4e (V4 enhanced) navíc obsahuje jednotky řízení a zprávy paměti MMU (Memory Management Unit) a zpracování v plovoucí řádové čárce FPU (Floating Point Unit).

  • V5 a V5e jádro - nejnovější a nejvýkonnější současné ColdFire jádro je již tvořeno 64bitovou Harvardskou architekturou rozhraní lokální paměti a duální fronta pro zřetězené předzpracování instrukcí (dual execution pipeline) schopné trvalé vykonávání dvou instrukcí během jednoho hodin. cyklu. Superskalární eMAC jednotka umožňuje 4 součty na cykl. Jádro V5e (enhanced) opět navíc obsahuje MMU a FPU jednotky.

 

Výkon a plocha jádra na chipu je mimo jiné dána i použitou technologií implementace - v současné době se využívá 0.18 a 0.13 mikronů

Licencování ColdFiru pro použití v zákaznických chipech

Pro použití celé struktury v zákaznických systémech SoC (System-On-Chip), kdy je jádro společně na jednom chipu (v jedné součástce) s různými potřebnými periferiemi, je dovoleno prostřednictvím licenčního programu Freescalu. Takto může každý uživatel za přesně daných podmínek vytvořit vlastní integrovaný systém (integrovaný obvod) s 32bitovým výpočetním procesorem a vlastními požadovanými rozhraními a jednotkami. Jak ColdFire jádra, tak i již periferiemi vybavené SPP ColdFire platformy (Standard Product Platform) jsou k dispozici skrz licenci firmy IPextreme Inc., partnera Freescalu. Standard Product Platform (SPP) pomáhá designérům nových systémů zkrátit čas vývoje aplikace, protože již otestovaný a dříve vyvinutý podsystém s periferiemi, který se již hotový a snadno se vloží na chip velkého komplexního systému.

SPP charakterizuje:

  • 32bitové ColdFire jádro V1 až V5 dle požadovaného výkonu
  • Externí rozhraní (vyvedení) sběrnice (16 nebo 32 bitové)
  • Multiplexované DFF generátory hodin. signálů
  • DFT emphasis pro pokrytí a testování funkčních chyb SoC
  • Statická časová analýza (Static timing analysis)
  • Přepínací pole/rozhraní AHB pro propojení s RAM a dalšími jádry
  • Velký rozsah velikostí cache a místní SRAM paměti
  • Integrované periferie: 10/100 Mbit Fast Ethernet řadič s DMA, sériová komunikační rozhraní QSPI, I2C, SPI, UART, CAN, PCI, USB, Ethernet, DMA, víceúčelové vstupy/výstupy, 32bitové čítače/časovače, jednotky eTPU, ladící debug modul běžící na pozadí apod.

 

Bloková struktura "Standardní platformy" ColdFiru, která mimo samotného jádra obsahuje i další periferie vyžadované od MCU

Bližší vlastnosti jádra ColdFire V4 a V5

 

ColdFire V4 a V4e - Limited Superscalar

Jádro V4 je současná třetí nejvyspělejší 32bitová mikroarchitektura ColdFire, která dosahuje 2.8x vyšší výpočetní výkon než vývojový předchůdce jádro V3. Zvýšení výkonu spočívá hlavně v použití Hardvardské architektury pro přístup do paměti spolu se superskalární architekturou, víceúrovňovými pipeline linkami a volitelnou délkou RISC instrukcí 16/32/48 bitů.

  • Výkon vyšší než 200 DMIPS při taktování 150 MHz
  • Harvardská architektura přístupu do paměti
  • 100% syntetizovatelné a technologicky nezávislé jádro (implementace v technologii 0.25, 0.18 i 0.13 mikronů)
  • Velikost jádra 4.0 mm2 v 0.18? a 2.1 mm2 v 0.13?
  • Proměnná délka RISC instrukcí (16, 32, nebo 48 bitů)
  • Většina instrukcí se provádí v 1 hod. cyklu
  • Dvouúrovňový větvící akcelerační mechanismus minimalizující čas pro změnu běhu programu
  • Na pozadí běžící ladící modul BDM, trasování v reálném čase RTT a podpora ladění v reálném čase RTD
  • Rozšířená hardwarová násobička eMAC (Enhanced Multiply-ACcumulate) pro rychlé zpracování signálů se čtyřmi 40bitovými akumulátory a jednoinstrukční operací MAC (32bit.x32bit.+32bit.), hardwarové dělení
  • Vektorový základní registr pro přemístění tabulky vektorů
  • Dvě nezávislé (plně oddělené) pipeline linky:
    • 4úrovňová linka pro předzpracování instrukcí IFP (Instruction Fetch Pipeline)
    • 5úrovňová linka pro zajištění operandu OEP (Operand Execution Pipeline)
  • Částečná superskalární vykonávání instrukcí (Limited superscalar execution)
  • Integrované čtyři nízkopříkonové módy

 

Harvardská architektura ColdFire jádra V4 a V5 má oddělený přístup a paměť pro čtení/zápis instrukcí a dat a tím se urychluje zpracování instrukcí

Rozšířené jádro V4e bylo navrženo pro hardwarovou podporu multiprocesorových systémů na jednom chipu vyžadující velký výpočetní výkon, který nemůže poskytnout jednoduchý procesor. Jádro implementované v technologii 0.18 mikronů dosahuje výkonu 350 DMIPS na jedno jádro při taktování 250 MHz, zatímco při přechodu k 0.13 mikronové technologii se zvýšil výkon až 510 DMIPS na jádro při taktování 333 MHz. Dalším plus je, že obsahuje komunikační IP jádro, čímž se stává automaticky součástí zákaznického systému nebo produktů Freescale, které ho vyžadují.

  • Výkon až 510 DMIPS při 333 MHz
  • Plocha na chipu: 2.1 mm2 v 0.13? technologii
  • Dvouvstupové (Dual-port) RAM s uživatelem definovanou změnou adresy (stránky 1k až 1Mb)
  • Výkonné komunikační IP jádro (Ethernet)
  • Podpora proměnné velikosti instrukčních a datových pamětí cache
  • Jednotka zprávy paměti MMU (Memory Management Unit)
  • Rozšíření schopnosti ladění
  • Plně asociativní a softwarově řízená TLB (Translation Look-aside Buffer) se zrychleným hardwarovým překladem adres
  • Jednotka výpočtu v plovoucí řádové čárce - FPU (Floating Point Unit)
  • eMAC se čtyřmi 48bitovými akumulátory
  • 8bit. registr identifikace adresového prostoru ASID (Address Space Identification) = rozšíření virtuální adresy až na 40bitů (ASID + 32-bit)
  • Oddělení a izolace běžících procesů pro zvýšenou bezpečnost běhu programu + ochranný RTOS mód (např. pro Linux)

 

ColdFire V5 a V5e - Full superscalar

Jádro ColdFire V5 se narozdíl od verze V4 a V4e vyznačuje plně superskalární architekturou (spolupráce více subprocesorů), čímž se zvýšil výkon 1.4 až 2x proti verzi V4e. Stále však je plně binárně zpětně kompatibilní se všemi staršími jádry a tedy lze na něm rozběhnout i dříve vytvořené programy. Proti verzi V4e pak má vylepšení v podobě:

  • 64bitový Harvardská architektura = 64bit. sběrnice pro přístup do instrukční i datové paměti
  • Sdružená RAM paměť pro cache a lokální paměti
  • Plocha jádra V5e jen 5.2 mm2 při implementaci v technologii 0.13 mikronů
  • 32kB instrukční i datová cache
  • Možnost taktování frekvencemi 300 - 366 MHz
  • Výkon 549 - 670 DMIPS

Mikroprocesory s jádrem ColdFire V5 a V5e však zatím nejsou k dispozici a uvedení prvních typů se očekává v roce 2008.

Architektura a vlastnosti jádra ARM

Situace u procesorů ARM není pro popis tak jednoduchá jako u ColdFire. Zatímco u ColdFire odpovídá označení i procesorů, které ho obsahují (V1 až V5), u ARM jsou odlišně označovány samotné architektury a procesory. V současné době ARM k užívání a implementaci nabízí následující typy architektur CPU (ARM Instruction Set Architecture):

  • ARMv4/ARMv4T - je nejstarší verze architektury CPU ARM, která je dnes ještě podporována a využívá se v rodině procesorů ARM7? a Intel StrongARM?. Vyznačuje se kompletní 32bitovou architekturou, adresovou sběrnicí a instrukčním souborem ARM. Paměťové rozhraní je typu Von Neumann. Vylepšená verze ARMv4T navíc obsahuje 16bit. Thumb instrukční soubor (Thumb? instruction set), který umožňuje překladači generovat více kompaktní kód.

  • ARMv5TE - následník ARMv4, byl vyvinut v roce 1999 a byl speciálně navržen na míru Thumb instrukčnímu souboru, ale je ho možné kombinovat i s ARM rutinami a je doplněn rozšířenými DSP instrukcemi. Ty podporují aritmetiku se saturací. V roce 2000 pak vznikla vylepšená verze ARMv5TEJ s technologií Jazelle provádějící zrychlení a snížení spotřeby u Java aplikací.

  • ARMv6 - architektura byla vypuštěna v roce 2001 a charakterizuje ji zlepšení v oblasti paměťového systému, komunikace a tedy lepší podporu pro multiprocesorové aplikace. Také ARMv6 vkládá mediální instrukce podporující vykovávání softwaru se Single Instruction Multiple Data (SIMD). SIMD rozšíření je optimalizované pro zpracování video a audio kodeků.

  • ARMv7 - je nejnovější technologie ARMu, na které je vystavěna rodina procesorů Cortex. Proti ARMv6 již implementuje instrukční soubor Thumb-2 postavený na technologii kompresi kódu, přesto je však plně kompatibilní s předchozími kódy. Nejnovějším příspěvkem je technologie NEON? rozšiřující DSP schopnosti a zároveň poskytuje podporu plovoucí řádové čárky (floating point) vyžadované v 3D grafice a animacích, hrách a embedded aplikacích a technologie TrustZone poskytující dva oddělené adresové prostory.

 

Rodiny procesorů

Výše uvedené ARM architektury jsou pak v současné době využity a nabízeny v 8 různých řadách ARM procesorů:

  • ARM7 (ARM7TDMI) - nejstarší typ procesoru v nabídce, architektura je typu ARMv4 a procesory se vyznačují 3úrovňovou pipeline linkou a hardwarovou násobičkou i děličkou, výkonem . Dá se asi výkonem přirovnat asi ke ColdFiru V3.

  • ARM9 / ARM9E - architektura typu ARMv5TE(J) a procesor již obsahuje: 5úrovňovou pipeline linku, MPU (Memory Protection Unit) podporující většinu RTOS, rozhraní AMBA AHB (AMBA Advanced High-performance Bus) pro vzájemné rychlé propojení více procesorů, FPU s koprocesorem VFP9-S, flexibilní velikost instrukční a datová cache, instrukční a datové rozhraní TCM, ETM rozhraní pro trasování v reálné čase, rozšířenou násobičku 16x32bit. se 16bit. DSP instrukce v pevné řád. čárce. Dá se přirovnat asi ke ColdFiru V4.

  • ARM10E (ARM10xx) - architektura typu ARMv5TE(J) a navíc proti ARM9 obsahuje: již 6úrovňovou pipeline linku, FPU s koprocesorem VFP10. Dá se přirovnat ke ColdFiru V4e.

  • ARM11 (ARM11xx) - architektura typu ARMv6 a procesor obsahuje: 64bit. datovou sběrnice mezi procesorovou integer jednotkou a instrukční i datovou cache pamětí a kooprocesorem. Navíc 64bit. komunikace umožňuje vyzvednou najednou dvě instrukce a uložit hodnotu dvou registrů v jednom hod. cyklu. Pipeline linka je již 8úrovňová a samozřejmostí je MPU, průmyslové rozhraní AMBA AHB a další bloky již obsažené v ARM9. Dá se asi přirovnat ke ColdFiru V5.

  • Cortex - resp. jeho verze A určená pro OS založené na virtuální paměti a uživatelských aplikacích, R verze pro real-time systémy a M verze optimalizovaná pro výkonné mikrokontroléry a levnější aplikace. Proti předchůdci ARM11 jsou navíc implementovány nové technologie ARM TrustZone (dva oddělené adresové prostory), NEON (64/128bit. hybridní SIMD architektura pro zrychlení zpracování vícekanálových audio-vizuálních signálů), AMBA 3 AXITM (pro snadnou realizaci vícejádrových SoC), ARM IEM (Intelligent Energy Manager pro přesnou regulaci spotřeby), ETM (Embedded Trace Macrocell pro snadné ladění).

Současným nejvýkonnějším ARM procesorem je CortexTM-A8 s výkonem až 2000 DMIPS. Dále lze však ARM jádra nalézt v zákaznických procesorech, 32bitových mikrokontrolérech a SoC obvodech. Asi mezi nejznámější patří Intel? XScale?. Mimo zde uvedenou "klasickou" řadu lze jmenovat "speciality" v podobě CPU SecurCore. Výběr je tedy narozdíl od ColdFiru výrazně větší.

Rodina procesorů ARM Cortex

Rodina procesorů Cortex vystavěná na architektuře ARMv7 představuje současnou nejvýkonnější řadu nejen v nabídce ARMu. Asi mezi její nejzajímavější zástupce patří Cortex-M3 a nejvýkonější Cortex-A8.

Cortex-M3

Procesor Cortex-M3 byl vyvinut a je určen jako moderní náhrada staršího typu ARM7TDMI. Je tedy vhodný jako jádro pro výkonné 32bit. mikrokontroléry nebo univerzální SoC obvody. Proti řadě ARM7TDMI poskytuje výrazně vyšší výkon (1.25 DMIPS/MHz), jednodušší programovací model a menší spotřebu danou nasazením nových technologií zpracování signálů a řízení spotřeby energie. Základem je pak Harvardská architektura, 3úrovňovou pipeline linkou a hardwarovou násobičkou a děličkou zpracovávající MAC instrukci v jednom hod. cyklu. Z pohledu programování využívá 32bitový instrukční soubor Thumb-2.

Základní vlastnosti:

  • Architektura ARMv7 (Hardvardská architektura)
  • Podpora instrukčního souboru ARM Thumb / Thumb-2
  • 3úrovňová pipeline linka s predikcí větvení
  • Výkon: 1.25 DMIPS/MHz
  • Až 4 GB adresovatelné paměti, překonfigurovatelné mapování paměti
  • Přímý bitový přístup i manipulace, hardwarová manipulace se zásobníkem (stackem), hardwarové dělení a If/then instrukce
  • Instrukce 32bit. násobení a dělení v jednom hod. cyklu (znamínkové násobení / dělení v 2 až 12 hod. cyklech)
  • CPU tvoří 33 tisíc hradel, max. 60 tis. celá komplet. implementace
  • Plocha (jádro+periferie): 0.86mm2 pro 0.18 mikron. technologii
  • Spotřeba: běžná 0.19mW/MHz nebo až 0.085 mW/MHz
  • Regulace spotřeby - hradlování hodin. signálu, integr. sleep mód (Sleep Now mode, Sleep on Exit mode)
  • Plně syntetizovatelný návrh
  • Konfigurovatelný NVIC (Nested Vectored Interrupt Controller) pro řízení 1 až 240 přerušení s 256 úrovněmi priorit, integr. časovač systémových taktů (systemtick timer) pro RealTime OS
  • Sériové dvouvodičové ladící rozhraní (Serial Wire Debug)
  • Jednovodičové trasování (Single Wire Viewer)
  • Volitelně:
    • Integrované ladící a trasovací prostředky (kom. rozhraní Serial Wire nebo JTAG, ETM, DWT = Data Watchpoint and Trace, FPB = Flash Patch and Breakpoint)
    • Memory Protection Unit (MPU) - volitelné oddělení a ochrana zprac. úloh a dat, až 8 oblastí (každá dalších 8 suboblastí) o velikosti 32 B až 4MB paměti

     

ARM Cortex-A8

Procesor ARM Cortex-A8 je první aplikační procesor založen na architektuře ARMv7 a zároveň je i nejvýkonnějším ARM procesorem vůbec. Navíc je optimalizován i pro implementaci technologií 65 nm. Může být taktován frekvencemi i přes 1 GHz, zároveň však má optimalizovanou spotřebu menší než 300 mW, takže je vhodný i pro bateriově napájené mobilní zařízení. Zároveň je prvním superskalárním procesorem od ARMu, což znamená zvýšenou hustotu kódu a tím i výkon. Dále samozřejmě zahrnuje NEON technologii pro multimedia a zpracování signálů, technologii Jazelle? RCT (Runtime Compilation Target) pro efektivní překlad Java a jiných jazyků založených na bajtových kódech.

Základní parametry:

  • První ARM se superskalárním mikroprocesorových jádrem
  • Optimalizovaný pro implementaci technologií 90 nm nebo 65 nm
  • Výkon 2.0 DMIPS/MHz
  • Taktování frekvencemi 600 MHz až 1 GHz
  • Integrovaná L2 cache až 2MB, rozdělená na banky
  • Duální symetrická 13úrovňové pipeline linky s predikcí dynamického větvení programu
  • 10úrovňová NEON media pipeline linka
  • NEON rozšíření pro zrychlení zpracování signálů a kodeků jako H.264 a mp3.
  • Přímé rozhraní mezi integrovanou a konfigurovatelnou L2 cache pamětí a NEON media jednotkou pro data streaming
  • Podpora vícenásobných transakcí s externí L3 pamětí
  • Jazelle RCT technologii pro zrychlené vykonávání Java aplikací
  • AMBA AXI sběrnice pro rychlé propojení více ARM na SoC
  • TrustZone technologie pro zabezpečení přístupu do paměti
  • Nízká spotřeba do 300 mW díky technologii IEM
  • Instrukční soubor Thumb-2

 

Přímé srovnání ColdFire a ARM

Jak již bylo zmíněno v úvodu, oba soupeři jsou dost kvalitativně podobní, zvláště při porovnání "starších verzí" zástupců (ColdFire verze V1 až V4 a ARM7 až ARM11). Prakticky oba totiž nabízejí 32bit. harvardskou architekturu nebo typu Von Neumann, MAC s DSP funkcemi a MMU jednotku, víceúrovňové pipeline linky, cache paměti, několik sleep módů nebo ladící rozhraní, i když někdy zabalené v jiném názvu. Možná se dá eMAC jednotka ColdFiru označit jako "vymakanější" a výkonnější než násobičky ARMu.

V porovnání vrcholných procesorů, tj. ColdFire jádra V5 a procesoru ARM-Cortex, resp. architektury ARMv7, je zde již znatelný rozdíl ve výkonu a výbavě pro potřebu běh složitějších operačních systémů (OS) ve prospěch ARMu, zvláště při použití procesoru ARM Cortex-A8. Další výhodou ARMu je pak rozsáhlejší nabídka typů procesorů a tím přesnější výběr podle zaměření aplikace. To však neznamená vítězství ARMu. ColdFire se totiž více zaměřuje a hodí na méně i více náročné DSP výpočty a univerzálního zpracování naměřených dat v oblasti MaR a distribuované automatizace. Zde se velmi zúročí limitovaná nebo superskalární 32bit. nebo 64bit. harvardská architektura s velmi výkonnou eMAC jednotkou s FPU, IP jádro (Ethernet) či podpora dual-port RAM a vůbec nevadí nepřítomnost některých věcí, které má ARM, např. podpory Java aplikací. Navíc je do zákaznických součástek možnost použití u ColdFiru SPP platformu, která mimo jádro obsahuje i on-chip velkou SRAM, Ethernet i sériovou komunikaci (UART, I2C, CAN atd.), čítače/časovače eTPU, DDR RAM rozhraní apod.

ColdFire je tedy spíše výkonný 32 nebo 64bitový mikrokontrolér (řídící jednotka) pro přímé vyhodnocení signálů ze senzorů a sofistikované řízení akčních členů (např. motorů), na kterém běží nějaký firmware nebo RTOS, zatímco ARMy výbavou i architekturou se spíše kloní k označení procesor a je vhodnější pro realizaci multimediálních aplikací (PDA, navigace, DVB-H atd.) a běhu náročnějších "uživatelských" RTOS nebo i OS typu Linux a různých verzí Windows. Navíc ColdFire jádra jsou Freescalem od počátku dodávána jako kompletní MCU MCF5xxx, které již mají integrováno mnoho periferií, jako např. UART, I2C, PCI, USB, CAN, čítače/časovače, budiče LCD, SRAM nebo MCU s ColdFirem V2 také on-chip Flash, zatímco procesory ARM tyto periferie nebo velkou paměť standardně v sobě na chipu nemají a mají vyvedená jen rozhraní - prostě jsou to typické procesory. Samozřejmě při použití ARMu v nějakém zákaznickém SoC pak mohou být zmíněné periferie i paměti na chipu přítomny.

Závěr

Nedá se tedy říci, že se jedná o 100% přímé konkurenty, spíše se jen výkonově a vlastnostmi "překrývají", kdy ARMy se dají spíše označit za dost výkonné procesory, zatímco ColdFiry spíše jako výkonné mikrokontroléry. Tak nakonec prezentuje i firma Freescale, která ColdFiry po Motorole vyvíjí a také rovnou implementuje do řady MCU MCF5xxx, zatímco ARM jádra například využívá a implementuje do svých multimediálních aplikačních procesorů rodiny i.MX. Z toho je vidět, že ani Freescale nebere ARM jako přímou konkurenci ColdFiru a nelze vždy v aplikacích ARM a ColdFire nahradit. Každý je více vhodný na něco jiného. ColdFire je prostě "duší" více výkonný mikrokontrolér, zatímco ARM více typický procesor. Toto dokumentuje i samotná praxe, kde se MCU ColdFire využívají často například v průmyslových aplikacích, měření a regulaci domů i domácností nebo zařízeních bílé techniky, naopak procesory nebo SoC obvody s ARM lze spíše najít v multimediálních přístrojích (video, hudba, řeč, náročná bezdrátová komunikace) nebo tam, kde se realizuje HMI rozhraní, např. interaktivní grafický ovládací panel s operačním systémem.

Pro bližší informace o parametrech CPU Freescale jader ColdFire i podrobný popis vlastností a parametrů mikrokontrolérů Freescale MCF5xxx lze najít na stránkách výrobce www.freescale.com. Informace o procesorech ARM, jejich struktuře, vlastnostech i parametrech, včetně historie ARMu lze najít na stránkách www.arm.com. Pokud tedy si tedy chcete udělat vlastní srovnání, nic Vám nebrání než navštívit zmíněné stránky a udělat si vlastní názor.

Antonín Vojáček

DOWNLOAD & Odkazy

Hodnocení článku: