Que vend exactement ARM aux fournisseurs?

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Hypothèses:

Architecture informatique: décrit comment les différents modules d'un processeur interagissent entre eux.
Une architecture informatique est définie à l'aide de vhdlfichiers
Organisation de l'ordinateur: décrit la disposition physique des modules de processeur sur silicium.
Une organisation informatique est définie à l'aide d'un ensemble de masques photo (et d'un processus de fabrication, par exemple chimique, qui va à chaque étape)
L'organisation informatique requiert donc que le processus fab soit pris en compte.
ARM n'est pas dans le secteur de la fabrication, donc il ne vend pas de masques photo.

Mes questions):

Que vend exactement ARM à un fournisseur (ex: freescale)?
Pour un SoC (System On Chip), (par exemple: iMx6 ), quelle partie est ARM et quelle est Freescale? Qui a fait l'intégration?

arm computer-architecture

— aiao
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Cela peut être encore plus complexe avec 3 entreprises impliquées: ARM conçoit l'IP pour le processeur, Qualcomm conçoit un produit (SOC) avec cela, puis fait fabriquer cette puce chez TSMC. Il est également possible que TSMC effectue également la génération de la disposition physique et non Qualcomm.

— Bimpelrekkie

ARM vend ses cœurs de processeur, ils vous donnent le code source (certainement en verilog, peut-être vhdl que je ne connais pas), avec beaucoup de règles et de frais. Les processeurs s'arrêtent sur le bus AMDA / AXI, quelqu'un d'autre ou un autre code est nécessaire pour connecter ce processeur à d'autres éléments de la puce. ARM vend / a vendu d'autres choses qui aident avec un SoC mais l'essentiel est les processeurs.

— old_timer

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Vous utilisez mal ces termes. «Organisation informatique» est un terme rarement utilisé pour désigner la microarchitecture, et «architecture informatique» en est un sur-ensemble.

Les blocs IP de circuits intégrés se présentent sous deux formes de base:

Une macro logicielle est la RTL (VHDL ou Verilog) qui décrit l'implémentation fonctionnelle de l'IP. Ceci est compilé dans une netlist au niveau de la porte, qui est ensuite transformée en une disposition physique pour produire l'ensemble de masques pour la fabrication. Voici un exemple de Cadence - un MAC Ethernet. Lorsque vous l'achetez, vous obtenez des fichiers Verilog, de la documentation et un banc d'essai Verilog pour vérification.
Une macro matérielle est une disposition physique de l'adresse IP adaptée à un processus donné. Il est ajouté à la plus grande disposition des puces en un seul bloc, ce qui permet d'économiser certaines étapes du processus de conception. Voici un autre exemple de Cadence - un Ethernet PHY. Il est proposé en processus 180 nm et 130 nm chez TSMC, UMC et SMIC, et est livré au client sous forme de fichiers de mise en page GDSII.

ARM vend les deux. Les MCU sur lesquels j'ai travaillé utilisent généralement des macros douces de processeurs ARM Cortex. Nous avions un produit plus ancien avec des macros dures ARM7, mais je ne sais pas si elles ont été durcies par ARM ou par nous. Aujourd'hui, ARM propose des versions macro de la série Cortex-A répertoriées sur leur site Web . La plupart de leurs produits sont cependant synthétisables (macros douces). Il semble que vous puissiez télécharger gratuitement le (doux) Cortex-M0 pour une utilisation non commerciale sur le site ARM DesignStart .

Dans un SoC, la partie ARM n'est que le CPU. (Le concepteur peut également acheter des IP périphériques auprès d'ARM, mais ce n'est pas obligatoire.) Les SoC sur lesquels j'ai travaillé ont un mélange d'IP tierces et IP internes.

— Adam Haun
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ARM concède également une licence pour l'architecture des conceptions personnalisées (par exemple, Kyro de Qualcomm dans le Snapdragon 820). Les macros matérielles peuvent également être plus hautement optimisées (pour une cible donnée) que ne le fourniront les outils courants ( Processor Optimization Pack ). En théorie, une macro matérielle peut utiliser une conception entièrement personnalisée, mais l'optimisation de relativement peu de composants (en particulier les composants de mémoire) offre une grande partie des avantages à moindre coût.

— Paul A. Clayton

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Que vend exactement ARM à un fournisseur (ex: freescale)?

Une licence pour vendre des puces qui incluent la propriété intellectuelle ARM.

Pour un SoC (System On Chip), (par exemple: iMx6), quelle partie est ARM

La définition du ou des cœurs de CPU et de leurs interfaces.

... et quel est Freescale?

L'implémentation physique, y compris la conception de toute logique périphérique incluse sur la puce.

Qui a fait l'intégration?

Freescale, bien sûr.

— Dave Tweed
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"La définition du (des) noyau (s) CPU et de leurs interfaces" .. pouvez-vous s'il vous plaît expliquer ce que l'on entend par "définition", cela inclut-il le vhdl du noyau, ou est-ce que cela est laissé au libre arbitre pour le comprendre?

— aiao

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Oui, la définition inclut sans aucun doute une description HDL (pas nécessairement VHDL) du noyau, car c'est la façon la moins ambiguë de transmettre ce type d'informations.

— Dave Tweed

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Quand j'ai été impliqué dans un projet de conception de puces qui impliquait l'intégration d'un ARM, ce que nous avons obtenu était la netlist Verilog . Autrement dit, une liste complète des portes et des connexions qui composent la puce, mais pas sous une forme de niveau supérieur adaptée à une modification facile.

Nous avons ensuite fait notre propre placement et routage. Ceci est généralement nécessaire sur chaque projet car la forme de la zone de puce allouée à ARM sera différente.

Je crois que plusieurs niveaux de licence sont disponibles afin que vous puissiez déjà acheter un noyau placé dans une forme standard pour gagner du temps.

(Les listes de diffusion placées sont exactement comme elles sonnent: une liste de portes et leurs emplacements.)

— pjc50
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"liste complète des portes et connexions qui composent la puce" - cela doit être un enfer d'une liste.

— Rev1.0

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Ce n'est pas si mal - Cortex M0 est seulement 12K portes. Ce sont les grands designs de GPU qui sont la lutte ..

— pjc50

Je pensais qu'un «noyau» est des millions ou des milliards de portes? L'Intel 4004 aurait été nommé parce qu'il a autant de portes.

— JDługosz

@ JDługosz: L'Intel 4004 a 2 300 transistors, selon une liste de comptage de transistors .

— davidcary

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@JDlugosz Le pipeline de traitement pour arm est court et le cache et la prise en charge des périphériques de la puce (grand contributeur au nombre de transistors) sont séparés de l'ip du cœur (vous les connectez au bus). Le SOC / ASIC complet aura un nombre de portes beaucoup plus important. Un périphérique comme un x86 a une couche de microcode supplémentaire et un pipeline beaucoup plus long (10x) nécessitant par exemple une prédiction de branche plus complexe ainsi que sur le cache de matrice et récemment sur la matrice MMU

— crasic

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ARM vend la propriété intellectuelle (PI) à d'autres sociétés. Dans votre exemple, Freescale achète les droits d'utilisation d'ARM IP, à savoir le cœur du processeur. Qu'est-ce que le «noyau»? Le cœur est à peu près tout ce qui n'est pas un périphérique, comme un pilote SPI ou un ADC ou DAC. Dans le noyau, ARM comprenait des systèmes matériels pour servir de ponts entre le processeur réel et le périphérique du client.

En ce qui concerne les livrables, ARM ne fournit pas de HDL complet au client. Ils fournissent des abstractions de haut niveau avec lesquelles le HDL de l'utilisateur final peut se lier (wrappers HDL), et ils fournissent également probablement la disposition physique du noyau.

ARM vend plus que des cœurs de processeur, ils ont également tout un segment d'IP complexes qui ne sont pas des processeurs. Lorsque ARM vend un cœur de processeur, ils obtiennent de l'argent à l'avance et / ou ils perçoivent des redevances sur tous les appareils vendus avec leurs conceptions. C'est une très bonne affaire pour eux, étant donné qu'il y a environ 10 milliards de processeurs ARM dans la nature.

Pour résumer:

ARM vend des IP (conceptions essentiellement) aux clients pour les intégrer dans leur produit final
Les fabricants de SoC comme Freescale conçoivent leurs propres périphériques pour le cœur ARM.

— Brendan Simpson
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