Що саме ARM продає постачальникам?

28

Припущення:

Архітектура комп’ютера: описує, як різні модулі процесора взаємодіють між собою.
Комп'ютерна архітектура визначається за допомогою vhdlфайлів
Організація комп'ютера: описує фізичне розташування модулів процесора на кремнію.
Комп'ютерна організація визначається за допомогою набору фотомасок (і виробничого процесу, наприклад, хімічної, що йде на кожному кроці)
Таким чином, організація комп'ютерів вимагає врахування файлових процесів.
ARM не займається виробництвом, тому не продає фотомаски.

Мої питання:

Що саме продає ARM постачальнику (наприклад: freescale)?
Для SoC (System On Chip) (наприклад: iMx6 ), яка частина ARM, а яка Freescale? Хто здійснив інтеграцію?

arm computer-architecture

— aiao
джерело

1

Це може бути ще складніше з 3-ма компаніями, які беруть участь: ARM розробляє IP для процесора, Qualcomm розробляє продукт (SOC) з цим, а потім має цей чіп, виготовлений у TSMC. Можливо також, що TSMC також робить генерацію фізичної верстки, а не Qualcomm.

— Bimpelrekkie

ARM продає свої процесорні ядра, вони дають вам вихідний код (безумовно, в verilog, можливо, vhdl я не знаю про це), з безліччю правил і плати. Процесори зупиняються на шині AMDA / AXI, для підключення цього процесора до інших речей чіпа необхідний чийсь інший або якийсь інший код. ARM робить / продає інші речі, які допомагають з SoC, але головне - це процесори.

— old_timer

29

Ви неправильно вживаєте ці терміни. "Комп'ютерна організація" - це рідко вживаний для мікроархітектури термін , а "архітектура комп'ютерів" - це надмножина.

IP блоки інтегральної схеми бувають у двох основних формах:

М'який макрос є в RTL (VHDL або Verilog) , яка описує функціональну реалізацію IP. Це компілюється в мережевий список на рівні воріт, який потім перетворюється на фізичний макет для створення набору масок для виготовлення. Ось приклад з Cadence - Ethernet MAC. Купуючи його, ви отримуєте файли Verilog, документацію та контрольну панель Verilog для перевірки.
Важко макро являє собою фізичний макет IP підходить для даного процесу. Він додається до більшого макета чіпа як єдиний блок, що економить деякі кроки в процесі проектування. Ось ще один приклад каденції - Ethernet PHY. Він пропонується в процесах 180 нм і 130 нм в TSMC, UMC і SMIC і постачається замовнику у вигляді файлів макета GDSII.

ARM продає і те, і інше. MCU, над якими я працював, зазвичай використовують м'які макроси процесорів ARM Cortex. У нас був якийсь старший продукт із жорсткими макросами ARM7, але я не знаю, чи були вони загартовані ARM чи нами. Сьогодні ARM має жорсткі макро версії серії Cortex-A, перелічені на їх веб-сайті . Однак більшість їх продуктів синтезуються (м'які макроси). Схоже, ви можете безкоштовно скачати (м'який) Cortex-M0 для некомерційного використання на сайті ARM DesignStart .

У SoC частина ARM - це лише процесор. (Дизайнер також може придбати периферійний IP від ARM, але це не потрібно.) Соціальні комп'ютери, над якими я працював, мають поєднання сторонніх та внутрішніх IP-адрес.

— Адам Хаун
джерело

4

ARM також ліцензує архітектуру на замовлення (наприклад, Qualcomm's Kyro у Snapdragon 820). Жорсткі макроси також можуть бути більш оптимізованими (для заданої цілі), ніж звичайні інструменти ( пакет оптимізації процесора ). Теоретично жорсткий макрос може використовувати повний дизайн на замовлення, але оптимізація порівняно мало компонентів (особливо компонентів пам'яті) дає велику користь за менші витрати.

— Пол А. Клейтон,

13

Що саме продає ARM постачальнику (наприклад: freescale)?

Ліцензія на продаж чіпів, що включають інтелектуальну власність ARM.

Для SoC (System On Chip) (наприклад: iMx6), яка є частиною ARM

Визначення ядер (ив) процесора та їх інтерфейсів.

... а що таке фреска?

Фізична реалізація, включаючи проектування будь-якої периферійної логіки, включеної в мікросхему.

Хто здійснив інтеграцію?

Фреска, звичайно.

— Дейв Твід
джерело

1

"Визначення ядер (ив) процесора та їх інтерфейсів". Чи можете ви, будь ласка, детальніше розібратися з тим, що розуміється під "визначенням", чи включає він vhdl ядра, або це залишається для вільної шкали, щоб з'ясувати?

— аяо

1

Так, визначення, безсумнівно, включає опис ядра HDL (не обов'язково VHDL), оскільки це найменш неоднозначний спосіб передачі такої інформації.

— Трейд Дейва

11

Коли я брав участь у проекті з розробки мікросхем, який включав інтеграцію ARM, ми отримали netlist Verilog . Тобто, повний перелік воріт та з'єднань, що складають мікросхему, але не у формі вищого рівня, що підходить для легкої модифікації.

Потім ми зробили власне розміщення та маршрутизацію. Зазвичай це потрібно для кожного проекту, оскільки форма області мікросхем, виділена ARM, буде різною.

Я вважаю, що доступно кілька рівнів ліцензії, щоб ви могли придбати розміщене ядро в стандартній формі, щоб заощадити час.

(Розміщені списки нетто - це саме так, як вони звучать: список воріт та їх розташування.)

— pjc50
джерело

3

"повний список воріт та з'єднань, що складають мікросхему" - це повинен бути пекельний список.

— Rev1.0

3

Це не так вже й погано - Cortex M0 - це лише 12К воріт. Саме великі дизайни GPU - це боротьба ..

— pjc50

Я думав, що «ядро» - це мільйони чи мільярди воріт? Як повідомляється, Intel 4004 отримав назву, оскільки у нього багато воріт.

— JDługosz

@ JDługosz: Intel 4004 має 2300 транзисторів, згідно з одним списком лічильників транзисторів .

— davidcary

2

@JDlugosz Трубопровід для обробки кронштейна короткий, а кеш-пам'ять і підтримка периферійних пристроїв (великий внесок у кількість транзисторів) відокремлені від основного ip (ви підключаєте їх до шини). Повний SOC / ASIC матиме набагато більше число воріт. Пристрій на зразок x86 має додатковий шар мікрокоду та набагато довший (10-кратний) конвеєр, що вимагає, наприклад, більш складного прогнозування гілок, а також у кеш-пам’яті та нещодавно у die MMU

— аварійне завершення

5

ARM продає інтелектуальну власність (IP) іншим компаніям. У вашому прикладі Freescale купує права на використання ARM IP, а саме ядро процесора. Що таке "ядро"? Ядро - це майже все, що не є периферійним пристроєм, як драйвер SPI або ADC або DAC. Як частина основної програми, ARM включала апаратні системи, які виступали в якості мостів між фактичним процесором і периферійними пристроями замовника.

Що стосується результатів, ARM не забезпечує повний HDL для замовника. Вони забезпечують високі рівні абстракцій, з якими HDL кінцевого користувача може пов'язувати (HDL обгортки), а також, ймовірно, забезпечують фізичну компоновку ядра.

ARM продає більше, ніж просто ядра процесора, вони також мають цілий сегмент складного IP, який не є процесорами. Коли ARM продає процесорне ядро, вони отримують гроші заздалегідь та / або отримують роялті на всіх пристроях, що продаються з їх конструкціями. Для них це дуже добре, враховуючи, що в природі є близько 10 мільярдів процесорів ARM.

Підсумовуючи:

ARM продає IP (в основному розробляє) клієнтам для інтеграції в їх кінцевий продукт
Виробники SoC, такі як Freescale, розробляють власні периферійні пристрої для ядра ARM.

— Брендан Сімпсон
джерело