ARM은 공급 업체에게 정확히 무엇을 판매합니까?

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가정 :

컴퓨터 아키텍처 : 프로세서의 여러 모듈이 서로 상호 작용하는 방식을 설명합니다.
컴퓨터 아키텍처는 vhdl파일을 사용하여 정의됩니다
컴퓨터 구성 : 실리콘에서 프로세서 모듈의 물리적 레이아웃을 설명합니다.
컴퓨터 조직은 일련의 포토 마스크 (및 각 단계에서 진행되는 화학 물질과 같은 제조 공정)를 사용하여 정의됩니다.
따라서 컴퓨터 조직에서는 팹 프로세스를 고려해야합니다.
ARM은 제조업에 종사하지 않으므로 포토 마스크를 판매하지 않습니다.

내 질문 :

ARM이 공급 업체에 정확히 판매하는 것은 무엇입니까 (예 : 프리 스케일)?
SoC (System On Chip) (예 : iMx6 )의 경우 어느 부분이 ARM이고 어떤 부분이 Freescale입니까? 누가 통합 했습니까?

arm computer-architecture

— 아야오
소스

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ARM은 CPU 용 IP를 설계하고 Qualcomm은이를 사용하여 제품 (SOC)을 설계 한 다음 TSMC에서 해당 칩을 제작합니다. TSMC가 Qualcomm이 아닌 물리적 레이아웃 생성도 수행 할 수도 있습니다.

— Bimpelrekkie

ARM은 프로세서 코어를 판매하며 많은 규칙과 수수료를 사용하여 소스 코드를 제공합니다 (확실히 verilog, 아마도 vhdl에 대해 알지 못합니다). 프로세서는 AMDA / AXI 버스에서 멈 춥니 다. 그 프로세서를 칩의 다른 것에 연결하려면 누군가 또는 다른 코드가 필요합니다. ARM은 SoC에 도움이되는 다른 것들을 팔거나 판매했지만 가장 중요한 것은 프로세서입니다.

— old_timer

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당신은 그 용어를 잘못 사용하고 있습니다. "컴퓨터 구성"은 마이크로 아키텍처에서 거의 사용되지 않는 용어 이며 "컴퓨터 아키텍처"는 그 상위 집합입니다.

집적 회로 IP 블록은 두 가지 기본 형태로 제공됩니다.

소프트 매크로 는 IP의 기능 구현을 설명 RTL (VHDL이나 Verilog를)를한다. 이것은 게이트 레벨 넷리스트로 컴파일 된 후 제조를위한 마스크 세트를 생성하기 위해 물리적 레이아웃으로 바뀝니다. 다음 은 Cadence ( 이더넷 MAC)의 예입니다. 제품을 구매하면 Verilog 파일, 문서 및 Verilog 테스트 벤치가 제공됩니다.
하드 매크로는 주어진 프로세스에 적합한 IP의 물리적 레이아웃입니다. 더 큰 칩 레이아웃에 단일 블록으로 추가되어 설계 프로세스의 일부 단계를 저장합니다. 또 다른 Cadence 예제 인 Ethernet PHY가 있습니다. TSMC, UMC 및 SMIC에서 180nm 및 130nm 프로세스로 제공되며 GDSII 레이아웃 파일 형식으로 고객에게 제공됩니다.

ARM은이 두 가지를 모두 판매합니다. 필자가 작업 한 MCU는 일반적으로 ARM Cortex CPU의 소프트 매크로를 사용합니다. 우리는 ARM7 하드 매크로가있는 오래된 제품을 가지고 있었지만 ARM이나 우리에 의해 강화되었는지는 알 수 없습니다. 현재 ARM은 웹 사이트 에 나열된 Cortex-A 시리즈의 하드 매크로 버전을 보유하고 있습니다 . 그러나 대부분의 제품은 합성 가능합니다 (소프트 매크로). ARM DesignStart 사이트 에서 비상업적 용도로 (소프트) Cortex-M0을 무료로 다운로드 할 수 있습니다.

SoC에서 ARM 부분은 CPU 일뿐입니다. (디자이너는 ARM에서 주변 장치 IP를 구입할 수도 있지만 필수는 아닙니다.) 필자가 작업 한 SoC에는 타사 IP와 내부 IP가 혼합되어 있습니다.

— 아담 헌
소스

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ARM은 또한 맞춤형 디자인 (예 : Snapdragon 820의 Qualcomm 's Kyro)을위한 아키텍처의 라이센스를 부여합니다. 하드 매크로는 일반적인 도구가 제공하는 것 ( 프로세서 최적화 팩 ) 보다 (주어진 대상에 대해) 더욱 최적화 될 수 있습니다 . 이론적으로 하드 매크로는 완전한 사용자 정의 디자인을 사용할 수 있지만 상대적으로 적은 수의 구성 요소 (특히 메모리 구성 요소)를 최적화하면 적은 비용으로 많은 이점을 얻을 수 있습니다.

— Paul A. Clayton

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ARM이 공급 업체에 정확히 판매하는 것은 무엇입니까 (예 : 프리 스케일)?

ARM 지적 재산권이 포함 된 칩을 판매하기위한 라이센스.

ARM 인 SoC (System On Chip) (예 : iMx6)

CPU 코어 및 해당 인터페이스의 정의

... 그리고 프리 스케일은 무엇입니까?

칩에 포함 된 주변 장치 로직 설계를 포함한 물리적 구현.

누가 통합 했습니까?

물론 프리 스케일.

— 데이브 트위드
소스

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"CPU 코어 및 해당 인터페이스의 정의"를 참조하십시오. "정의"의 의미, 코어의 vHDL이 포함되어 있습니까?

— aiao

1

그렇습니다. 정의에는 의심의 여지없이 핵심에 대한 HDL (VHDL은 아님) 설명이 포함되어 있습니다. 왜냐하면 그러한 종류의 정보를 전달하는 가장 모호한 방법이기 때문입니다.

— Dave Tweed

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ARM 통합과 관련된 칩 설계 프로젝트에 참여했을 때 얻은 것은 netlist Verilog 였습니다. 즉, 칩을 구성하는 게이트 및 연결의 전체 목록이지만 쉽게 수정할 수있는 상위 레벨 형식은 아닙니다.

그런 다음 자체 배치 및 라우팅을 수행했습니다. ARM에 할당 된 칩 영역의 모양이 다르기 때문에 일반적으로 각 프로젝트에서 필요합니다.

여러 수준의 라이센스를 사용할 수 있으므로 표준 형태로 배치 된 코어를 구매하여 시간을 절약 할 수 있습니다.

배치 된 넷리스트는 소리와 똑같습니다 : 게이트와 위치 목록.

— pjc50
소스

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"칩을 구성하는 게이트 및 연결의 전체 목록"-목록 중 하나 여야합니다.

— Rev1.0

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그리 나쁘지 않습니다-Cortex M0은 12K 게이트입니다. 그것은 큰 GPU 설계입니다 ..

— pjc50

"핵심"이 수백만 또는 수십억 개의 게이트라고 생각 했습니까? 인텔 4004는 게이트가 많기 때문에 이름이 붙여졌습니다.

— JDługosz

@ JDługosz : 인텔 4004는 하나의 트랜지스터 수 목록 에 따라 2,300 개의 트랜지스터를 가지고 있습니다.

— davidcary

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@JDlugosz arm의 처리 파이프 라인이 짧고 다이 주변 장치 (트랜지스터 수에 큰 기여)의 캐시 및 지원이 코어 IP와 분리되어 있습니다 (버스에 연결). 전체 SOC / ASIC은 훨씬 더 많은 게이트 수를 갖습니다. 를 x86와 같은 장치는 추가로 마이크로 층과 잘 다이 캐시에 같은 최근 다이 MMU에로 예를 들면 더 복잡한 분기 예측을 필요로하는 더 이상 (10 배) 파이프 라인이

— crasic

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ARM은 지적 재산권 (IP)을 다른 회사에 판매합니다. 귀하의 예에서 Freescale은 ARM IP를 사용할 수있는 권한, 즉 프로세서 코어를 구매합니다. "핵심"이란 무엇입니까? 핵심은 SPI 드라이버, ADC 또는 DAC와 같은 주변 장치가 아닌 것입니다. ARM은 코어의 일부로 실제 프로세서와 고객의 주변 장치 사이를 연결하는 하드웨어 시스템을 포함했습니다.

산출물에 이르기까지 ARM은 고객에게 완전한 HDL을 제공하지 않습니다. 최종 사용자의 HDL이 연결할 수있는 높은 수준의 추상화 (HDL 래퍼)를 제공하며 코어의 물리적 레이아웃을 제공 할 수도 있습니다.

ARM은 단순한 프로세서 코어 이상을 판매하며 프로세서가 아닌 복잡한 IP의 전체 세그먼트를 가지고 있습니다. ARM이 프로세서 코어를 판매 할 때는 선불로 돈을 벌거나 디자인과 함께 판매 된 모든 장치에 대해 로열티를 얻습니다. 야생에 약 100 억 개의 ARM 프로세서가 있다는 점을 고려하면 꽤 좋은 거래입니다.

요약하면 :

ARM은 최종 제품에 통합하기 위해 고객에게 IP (기본적으로 설계)를 판매합니다
프리 스케일과 같은 SoC 제조업체는 ARM 코어를위한 자체 주변 장치를 설계합니다.

— 브렌든 심슨
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