Як створити власні процесори на основі ARM?

У мене є кілька запитань щодо того, як я б створив власний процесор на основі ARM?

• Як починати з ліцензії ARM і закінчувати пакетом, готовим припаяти до плати?
• Що я отримую від ARM (я впевнений, що у них є декілька варіантів ліцензій на страву - ліцензія на архітектуру (стиль Qualcomm Snapdragon) та основна ліцензія (стиль TI OMAP))?
• Які інструменти мені потрібно використовувати, коли у мене є "те щось" від ARM?
• Що я надсилаю до файлу?
• Я вважаю, що лише деякі засновники мають ліцензію на травлення ядра ARM на кремнієву пластину. Чи правий я?
• Як студент, я можу дозволити собі це зробити на FPGA? Як я можу отримати досвід для чогось подібного?

Ось як це роблять компанії:

1. Зібрати близько 10 мільйонів доларів США.
2. Домовляйтеся з ARM, щоб отримати ліцензію. Це, ймовірно, коштуватиме щонайменше 1 мільйон доларів США.
3. Отримайте файли дизайну від ARM. Ймовірно, це буде в якійсь формі VHDL, Verilog або "зашифрованому" netlist.
4. Створіть свій власний чіп, використовуючи суміш власної логіки (для периферії) та того, що ARM вам дав. Цей крок, ймовірно, потребуватиме дорогого програмного забезпечення для САПР та невеликої групи експертів. Розраховуйте витратити щонайменше 5 мільйонів доларів США та кілька років.
5. Дістаньте маски, зроблені для самого чіпа. Якщо ви використовуєте будь-який сучасний напівпровідниковий процес, то це буде становити близько 1 мільйона доларів США.
6. Зробіть сам чіп. Ціна варіюється, але повинна бути меншою за 0,5 млн. Дол.
7. Налагодьте створений вами чіп, виправте помилки, а потім поверніться до кроку 5, поки у вас не з’явиться щось, що ви можете продати.

Ось як ви це робите:

1. Пройдіть курс аспірантури з комп’ютерної архітектури у вашому місцевому університеті.
2. Пройдіть більше курсів з цифрової логіки та іншого.
3. Створіть процесор з нуля в VHDL або Verilog.
4. Дизайн іншого процесора з нуля.
5. Подивіться набір інструкцій ARM та спроектуйте сумісний процесор.
6. Зробіть, щоб ваш процесор, сумісний з ARM, працював у FPGA.
7. Не поширюйте свій вихідний код VHDL / Verilog, якщо ви не хочете подати позов.
8. Використовуйте досвід ARM, щоб написати хорошу дисертацію для кандидата наук.
9. Використовуйте доктор наук, щоб влаштуватися на роботу в ARM, або TI, або хто завгодно. Потім повторіть процес, використовуючи попередні 7 кроків щодо того, як це робить компанія.

Гаразд, цей список є трохи чіпким, але в основному правильним. Справа в тому, що навіть не турбуйтеся безпосередньо з ARM, оскільки шанси на те, що у вас немає грошей. І не робіть нічого, що також призведе до позову ARM.

ARM має програму University DesignStart . Як студент, ви можете отримати доступ лише до основних матеріалів Cortex-M0. Але якщо ви по-справжньому зацікавлені, залучіть свій факультет, і тоді ви зможете отримати доступ до набагато більше дизайнерських матеріалів (Verilog FPGA-код, Ідентифікаційний IP, Моделювання тощо).

Погляньте на це ядро ARM на OpenCores.

ARM Cortex-M1 (мабуть, найпростіший з процесорів ARM) - перший процесор ARM, спеціально розроблений для впровадження як м'якого процесора в FPGA. Оптимізовано для таких типів FPGA :

Actel (M1 ProASIC3 and M1 Fusion)
Altera (Cyclone-II, Stratix-III)
Xilinx (Spartan-3, Virtex-5)

ARM сама виготовляє комплект для розробки Cortex-M1 для Altera Cyclone III, хоча це дуже дорого в 625 доларів від DigiKey . Ви все-таки отримуєте всі IP-адреси ARM Cortex-M1 та ліцензію на розробку (плюс безкоштовний грант на 1000 дощок для тих, хто йде у виробництво, досить круто).

Можливо, є кілька варіантів отримання ІС самостійно (можливо, у них є академічна програма, хтось ще згадав про університетську програму, але це було для М0). Тоді ви могли окремо придбати дошку розвитку.

Ось додаткова інформація про ARM Cortex-M1 на Altera .

Ось деякі відомості про розміщення ARM Cortex-M1 на Actel FPGA.

Тим часом є цікавість до інших версій ARM Cortex на FPGA; Ось документ від когось, хто реалізував ARM Cortex-M0 на Xilinx FPGA.

Тепер ви можете отримати доступ до процесора Cortex-M3 (та розширюваної підсистеми AHB / APB) за допомогою програми DesignStart ARM.

Параметр Eval забезпечує ціль FPGA (моделювання підтримується, із затупленим RTL ядра, все інше у Verilog). Наразі це орієнтовано на ARM MPS2 + FPGA з підтримкою mbed.

Версія Pro (доступна лише компаніям / університетам, які можуть підписати ліцензію) дозволяє виготовляти, і включає процесорне ядро ​​у Verilog (це стосується як Cortex-M0, так і Cortex-M3).