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Arm Cortex-M85，比Cortex-M7更快、可提供比Cortex-M55更高的ML性能

原文链接：Arm Cortex-M85 is faster than Cortex-M7, offers higher ML performance than Cortex-M55 由Jean-Luc Aufranc撰写。
本文共计1272字，预计阅读3分钟

Arm最近推出了全新的MCU级内核Cortex-M85，它能提供比Cortex-M7更高的整数性能，而且比配备了Helium指令的Cortex-M55具有更高的机器学习（ML）性能。

这一新的Cortex-M85内核是专为“需要在不使用Cortex-A内核的情况下能够为自身Cortex-M驱动产品且提高性能”的开发人员而设计的。它保留了确定性、短中断延迟、在所有Cortex-M内核中都具有先进的低功耗管理模式等重要特性。

Arm Cortex-M85
Arm Cortex-M85

Arm Cortex-M85的主要特性和规格：

  • 架构 – Armv8.1-M
  • 性能效率 – 6.28 CoreMark/MHz和3.13/4.52/8.76DMIPS/MHz（1.Dhrystone文档中的“基本规则”；2.函数内联，3.同时“多文件”编译）
  • 总线接口
    • AMBA 5 AXI 64位主系统总线（与AXI4 IP兼容）
    • AMBA 5 AHB 32位外设总线
    • AMBA 5 AHB 64位TCM访问总线（从属端口）
  • Pipeline – 7级（用于主整数Pipeline）
  • 安全
    • Arm TrustZone技术
    • PACBTI扩展（指针身份验证、分支目标识别），有助于实现PSA认证的2级安全性
  • 内存保护 – 用于进程隔离的可选内存保护单元(MPU)，最多16个MPU 区域和一个后台区域；如果实施了TrustZone，则可以有安全和非安全 MPU
  • DSP 扩展 – 32位DSP/SIMD扩展
  • 向量扩展
    • 可选Helium技术（M型矢量扩展），支持高达2 x 32位乘积累加运算（MAC）/周期
    • 4个16位MAC/周期
    • 8个8位MAC/周期
  • 浮点单元(FPU)– 可选的FPU，支持半精度(fp16)、单精度(fp32)和双精度(fp64)浮点运算
  • 加速器支持 – 可选的协处理器接口(64位)，支持多达8个协处理器单元，用于定制计算加速器。可选Arm自定义指令
  • 指令缓存 – 高达64kB，带ECC（可选）
  • 数据缓存 – 高达64kB，带ECC（可选）
  • 指令TCM (ITCM) – 高达16MB，带ECC（可选）
  • 数据TCM (DTCM) – 高达16MB，带ECC（可选）
  • 中断
    • 集成嵌套向量中断控制器(NVIC)，支持多达480个中断和不可屏蔽中断(NMI)。可配置的优先级数从8到256
    • 唤醒中断控制器(WIC)
    • 内部和/或外部(可选)WIC，用于从状态保持电源门控或所有时钟停止时唤醒处理器
  • 低功耗支持
    • 架构定义的睡眠和深度睡眠模式
    • 集成等待事件(WFE)和等待中断(WFI)指令，具有退出时休眠功能
    • 睡眠和深度睡眠指示信号
    • 具有对存储器和逻辑可选保留支持的多个电源域
  • 调试
    • 硬件和软件断点
    • 性能监控单元(PMU)
    • 跟踪 – 可选指令跟踪，带有嵌入式跟踪宏单元(ETM)、数据跟踪(DWT)（选择性数据跟踪）和仪器跟踪(ITM)（软件跟踪）
  • Robustness（可靠性）
    • 指令缓存、数据缓存、指令TCM、数据TCM上的ECC（可选）
    • 双核锁步（可选择，2022年底可用）
    • 总线接口保护（可选择，2022年底可用）
    • PMC-100（可编程MBIST控制器，可选择，2022年底上市）
    • 可靠性、可用性和可维护性(RAS)扩展
  • 参考包 – 带有Cortex-M85和Ethos-U55uNPU的Corstone-310
Cortex-M85、Cortex-M55、Cortex-M7对比
Cortex-M85、Cortex-M55、Cortex-M7对比
Cornerstone-310 Cortex-M85的参考实现
Cornerstone-310 Cortex-M85的参考实现

设计人员可以从Arm Corstone-310 (SSE-310)子系统参考平台开始，该平台结合了Cortex-M85和Ethos-U55 uNPU，以及其他元素，帮助制造具有SRAM、Trustzone、电源控制套件(PCK-600)的微控制器和具有安全调试组件(SDC-600)、SIE-200的安全感知系统IP组件。软件开发人员还可以使用Arm虚拟硬件(AVH)和基于Arm的处理器、系统和开发板模型（包括Corstone-310）为新内核准备代码，从而实现原型设计、开发和部署。

基于Cortex-M85的微控制器将会配备更大的片上SRAM、更高的时钟速度（注意：这可能就意味着我们将会看到除了NXP i.MX RT1170之外的更多1GHz+微控制器），而且会在更小的几何节点中实现。Arm还提供了一个采用TSMC（台积电）22ULL代工工艺的Cortex-M85 PIK（处理器实施套件），并在一个包中提供了用户指南、shmoo图、平面图和参考实施脚本。

Arm没有说什么时候Cortex-M85 微控制器会发布，但是在合作伙伴宣布推出一款应用于硅的芯片后，我猜测发布时间可能会延迟一两年。更多细节你们可以在他们的公告和开发者页面中找到。

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