מאת: אמיר שרמן, ארו ישראל. בכל מפגש אנחנו נתקלים באותן השאלות דוגמת: האם לבחור ב-CortexA8 או CortexA9? ליבה אחת או מספר ליבות מרובות? האם אנחנו תומכים ב-ARM Mali או לא? כל התשובות מתייחסות ל-ARM מאחר ש-ARM נמצא בכל מקום ואם אתה לא נמצא בשלב הפיתוח של לפחות מוצר אחד בעזרת ARM אולי אתה לא עשית את הבחירה הנכונה.
ל- (Micro Processor Unit) של ARM היו כמה שינויים גדולים בחודשים האחרונים כאשר היא נחלקה באופן טבעי לשניים (לא כולל Apple ו-Samsung שמייצרים בעצמם את המעבדים):
1. MPUs עבור שוק הניידים והטאבלטים הנשלט על-ידי Qualcomm, Marvell, NVIDIA, Boradcom, Rockchip ו-MediaTek.
2. MPUs עבור השוק ה- Embedded המובל על-ידי Texas Instruments עם המשפחות OMAP, ו-Freescale עם משפחת
X, עם Atmel ה-SAM5 המבוססים על CortexA5 ו-ST המשיקה את ה-SPEAR.
STMicroelectronics עשתה מהפיכה בעולם המיקרו-בקרים עם ה-STM32, אחד ה-CortexMx הנפוצים ביותר בעולם (תחילת הייצור בראשית 2008) עם יותר מ-300 מרכיבים במשפחה זו המבוססים על CortexM0, CortexM3 ו-CortexM4. מיקרו-בקרים אלה הם כה נפוצים עד ש ST-יצרה תת-משפחות אשר נתמכו על-ידי פתרונות מיוחדים ליישום כמו ה-STM32W עבור , STM32T עבור
Touch Solutions STM32L עבור הספקים נמוכים ועוד.
ST לא הייתה ידועה ברבים כספקית של מעבדי Embedded, אך היא החליטה להיכנס לשוק עם מעבד כפול-ליבה ותכונות מולטימדיה מתקדמות המיועד למערכות ועידות וידיאו, תצוגות חכמות, Gateway ומערכות אחרות הדורשות הן קישוריות והן פעילות הדדית. ה-Spear-1340 משלב תת-מערכת CPU כפולת-ליבות המבוססת על ה-Cortex™-A9 של ARM עם מאיצי וידיאו וגרפיקה.
מדוע Cortex-A9? המעבד Cortex™-A9 של ARM הוא הבחירה בעלת הביצועים הגבוהים, היעילה להספק והנפוצה בהתקנים רגישים-לעלות בעלי הספק נמוך או מאולצים-תרמית. הוא משווק כעת במספרים גדלים והולכים בטלפונים חכמים, טלוויזיה דיגיטלית, יישומי צריכה וחברה המאפשרים את חיי הקישוריות שלך. Cortex-A9 זמין בתור פיתרון חד-מעבד המציע שיפור כולל בביצועים של הרבה מעל 50% בהשוואה לפתרונות ARM Cortex-A8. ה-Cortex-A9 MPCore מציע עד 4 ליבות המספקים לפי דרישה, עם עומסים קלי-משקל כמו גם ביצועי-שיא. יכולת-התצורה והגמישות שלו מאפשרות ל-Cortex-A9 להשתלב במגוון רחב של שווקים ויישומים.
ה-SPEAR MPUs של ST הם פתרונות משולבים ביותר המבוססים על ליבות ARM926EJ-S -ביט של ®ARM או Cortex™-A9, המסוגלות לפעול עם Linux, Android ו-Windows Compact 7, והם מחולקים לשלוש תת-משפחות.
SPEAr300 המבוסס על הליבה ARM9 הנפוצה:
• SPEAr300 עבור יישומי VoIP ותעשייה
• SPEAr310 המיועד ליישומי תקשורת עם מספר רב של יציאות Ethernet וקישוריות UART, iRDA, I2C ו-USB.
• SPEAr320 ו-SPEAr320S המיועדים לניטור תעשייתי, מערכות מדידה ובקרה, עם תמיכת רישות חזקה, הכוללות מאיץ הצפנה , מארח/התקן USB, ממשקי CAN, SSP ו-UART ,HMI עם LCD, תמיכה בתצוגות מגע ועוד.
צריכת הספק נמוכה וגמישות I/O גדולה מאפשרות פתרונות BOM יעילים.
SPEAr600 היא יחידה במינה בהיותה מבוססת על ליבת Dual ARM9:
• SPEAr600 כפול-ליבה מציע כושר עיבוד גדול יותר, כמו גם קישוריות רישות וממשקים גבוהה, תמיכה בתצוגת מגע ומקלדת ועוד.
SPEAr1300 מבוסס על Cortex A9 כליבה כפולה:
• ה-SPEAr1310 מיועד להתקני תקשורת בעזרת הקישוריות המהירה, המגוון הרחב של ממשקים הכוללים תקני תעשייה ותמיכת HMI. הרשימה המלאה של קישוריות היא:
2x התקני Giga/Fast Ethernet (עבור GMII/RGMII/MIIPHY חיצוניים)
3x- (עבור SMII/RMII PHY חיצוניים)
3x חיבורי (PHY מובנה)
3x התקניSATA gen-2
1x אפיק הרחבה PCI 32-ביט (עד 66 מגה-הרץ)
2x התקניUSB2.0 עם PHYs משולבים
1x התקני OTG USB2.0 עם PHY משולב
2x ממשקי CAN2.0 a/b
2x בקרי TDM/E1 HDLC עם 256/32 חריצי זמן למסגרת בהתאמה
2x בקרי HDLC עבור PHYs RS485 חיצוניים
• ה-SPEAr1340 מציע כושר עיבוד מרובה-ליבות, קידוד/פענוח רב-תקנים, תאוצה גראפית וקישוריות מהירה, הכל כלול במחיר תחרותי ביותר. ממדי מארז קטנים ותמיכה עבור זיכרונות פחות יקרים מאפשרים תכנוני BOMs ומעגלים יעילים-לעלות. ניהול הספק ותמיכה במערכות ההפעלה Linux/Android עושים את ה-SPEAr1340 למתאימה למגוון רחב של יישומים חדישים, לצריכה וגם לתעשייה, כגון דמויי טאבלטים לשוק התעשייתי ברמה נמוכה והתקני גישה זולים.
משפחת SPEAr של ST איננה חדשה, אולם בחברה הבינו שזהו הזמן להשיקה מחדש מאחר שהשוק מוכן לכך, לא בתור MPU מובנה לשימוש כללי אלא בתור פיתרון מבוסס על (System On Module) SOM המשלב את פיתרון הליבה הכפולה העצמתי הזה עם מגוון רחב של תכונות וציוד היקפי.
מדוע SOM? מאחר שבשנתיים האחרונות מאז ST השיקה את המשפחה הזו קלטו בחברה שאתה חייב שותף כלכלי ברור כדי לתמוך בפיתרון מורכב זה הן בתור חומרה (Arrow) והן בתור תוכנה (Android ו-Linux מהקהילה וגם דרך WindRiver) כך שדרוש פיתרון מבוסס על SOM או (Computer On Module).
כרטיס הבסיס שלנו (Carrier Board) יתמוך גם בשתי מצלמות המחוברות ל-SPEAr ועוד שתי מצלמות המחוברות לבקר המצלמות כך שמקבלים כיום עד 4 מצלמות המעניקות זווית ראייה של 360 מעלות.
בד”כ בשוק הEmbedded הדרישה היא לזמן קצר עד השיווק ודבר זה ניתן להשיג רק אם אתה מתמקד על כרטיס המטרה שלך ולא על כרטיס המעבד, מאחר שדבר זה כבר נעשה. אזי עליך רק לכוון אותו עם המחבר הנכון וליצור חבילת תמיכה לכרטיס
(BSP-Board Support Package) אשר תתפקד מהפעם הראשונה.
ה-SPEAr1340 של ST המבוסס על מעבד ARM Cortex-A9 תומך הן הפעולות סימטריות והן לא-סימטריות במלואן במהירויות של 600 מגה-הרץ לליבה עבור שווה-הערך 3000 DMIPS, והטכנולוגיה החדשנית Network-on-Chip () מאפשרת פרופילי תעבורה שונים מרובים תוך מקסום הנתונים בצורה מאוד יעילה מבלי לפגוע בביצועים.
המפרטים הרשומים עבור ה-SPEAr1340 כוללים:
תת-מערכת ה-CPU:
CPU subsystem:
2 x ARM Cortex A9 cores, up to 600MHz
symmetric (SMP) and asymmetric (AMP) multiprocessing support
32+32 KB L1 instructions/data cache per core with parity check
Shared 512KB L2 cache (ECC protected) with parity check
accelerator coherence port (ACP)
64-bit multilayer network-on -chip (NoC) bus
Memory:
32KB boot-ROM
32KB + 4KB internal SRAM
up to 1GB DDR2-800/ DDR3-1066 with 16-/32-bit data path with ECC option
supports external NAND flash, and parallel or external serial NOR flash
supports asynchronous SRAM
memory card interface
Expansion/storage — either PCIe 2.0 RC/EP link (embedded PHY) or SATA gen-2 host port
Display/video:
TFT LCD controller, up to 1920 x 1200 (60Hz), 24 bpp
ARM Mali 200 2D/3D (GPU), up to 1080p, OpenGL ES 2.0, OpenVG 2.0
HD video decoder, up to 1080p (multiple formats)
HD video encoder, up to 1080p (H264 or JPEG 67-megapixel)
digital video input port, with alternate 4x camera interfaces
touchscreen I/F (4-wire resistive)
Audio:
up to 7.1 multichannel surround
2 x I2S ports (8 x input; 8 x output)
SPDIF I/O
Networking — 1 x 10/100 or 10/100/1000 Ethernet
Other I/O:
2 x USB 2.0 host ports (embedded PHYs)
USB 2.0 OTG port with integrated PHY
2 x UARTs
SSP port (SPI and other protocols), master/slave, up to 41Mbps, 4x CS
2 x I2C ports, master/slave
6×6 keyboard controller
2 x consumer electronic control (CEC) ports
Other features — C3 cryptographic accelerator; 510+209 OTP bits; timers; RTC; 8-channel DMAC; 10 bit AD; 4 x PWM generators; GPIO; temp. sensor; JTAG-PTM
Power saving features — power islands; clock gating; dynamic frequency scaling
SPEAr1340 תומך במערכות הפעלה אחדות ובמספר אופנים כדלקמן:
ראשית הוא תומך ב-Android בתור (flexible Android).
Floid שואף לספק Android BSP פתוח ויציב עבור משתמשים ומפתחים של פלטפורמות SPEAr1340 של ST.
פלטפורמת הייחוס היא EVALSP1340CPU של STMicroelectronics.
התמיכה המסחרית עבור מפתחי floid היא מ-Wind River והם עובדים גם על ה-SOM החדש המבוסס על כרטיס פיתוח המגיע במיוחד מ-Arrow.
