एआरएम विक्रेताओं को वास्तव में क्या बेचता है?


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मान्यताओं:

  1. कंप्यूटर आर्किटेक्चर: बताता है कि प्रोसेसर के विभिन्न मॉड्यूल एक-दूसरे के साथ कैसे संपर्क करते हैं।

  2. एक कंप्यूटर आर्किटेक्चर vhdlफाइलों का उपयोग करके परिभाषित किया गया है

  3. कंप्यूटर संगठन: सिलिकॉन पर प्रोसेसर मॉड्यूल के भौतिक लेआउट का वर्णन करता है।

  4. एक कंप्यूटर संगठन को फोटो मास्क के एक सेट का उपयोग करके परिभाषित किया गया है (और विनिर्माण प्रक्रिया जैसे रासायनिक, जो प्रत्येक चरण पर जाती है)

  5. इसलिए, कंप्यूटर संगठन को यह आवश्यक है कि फैब प्रक्रिया को ध्यान में रखा जाए।

  6. एआरएम फैब्रिकेशन व्यवसाय में नहीं है, इसलिए यह फोटो मास्क नहीं बेचता है।


मेरे सवाल):

  1. एआरएम एक विक्रेता को वास्तव में क्या बेच रहा है (जैसे: फ्रीस्केल)?
  2. एक SoC (सिस्टम ऑन चिप) के लिए, (जैसे: iMx6 ), कौन सा भाग ARM है और कौन सा Freescale है? एकीकरण किसने किया?

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इसमें शामिल 3 कंपनियों के साथ और भी जटिल हो सकता है: एआरएम सीपीयू के लिए आईपी डिजाइन करता है, क्वालकॉम उस के साथ एक उत्पाद (एसओसी) डिजाइन करता है और फिर उस चिप को टीएसएमसी में बनाया जाता है। यह भी संभव है कि TSMC भौतिक लेआउट पीढ़ी भी करता है इसलिए क्वालकॉम नहीं।
बिंपेल्रेककी

एआरएम अपने प्रोसेसर कोर बेचता है, वे आपको बहुत सारे नियमों और फीस के साथ स्रोत कोड देते हैं (निश्चित रूप से वर्लोग में, शायद मुझे पता नहीं है कि)। प्रोसेसर AMDA / AXI बस में रुकते हैं, किसी और या किसी अन्य कोड को उस प्रोसेसर को चिप में अन्य चीजों से जोड़ने के लिए आवश्यक है। एआरएम अन्य चीजों को बेचता / बेचती है जो एक SoC की मदद करते हैं लेकिन मुख्य चीज प्रोसेसर है।
old_timer

जवाबों:


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आप उन शब्दों का गलत उपयोग कर रहे हैं। "कंप्यूटर संगठन" माइक्रोआर्किटेक्चर के लिए शायद ही कभी इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द है , और "कंप्यूटर वास्तुकला" इसका एक सुपरसेट है।

एकीकृत सर्किट आईपी ब्लॉक दो बुनियादी रूपों में आते हैं:

  • एक नरम मैक्रो RTL (VHDL या वेरिलॉग) है जो आईपी के कार्यात्मक कार्यान्वयन का वर्णन करता है। इसे गेट-लेवल नेटलिस्ट में संकलित किया गया है, जो बाद में निर्माण के लिए मास्क सेट का उत्पादन करने के लिए एक भौतिक लेआउट में बदल जाता है। यहां एक उदाहरण है कैडेंस - एक ईथरनेट मैक। जब आप इसे खरीदते हैं, तो आपको सत्यापन के लिए Verilog फाइलें, प्रलेखन और एक Verilog testbench मिलता है।

  • एक हार्ड मैक्रो किसी दिए गए प्रोसेस के लिए उपयुक्त IP का भौतिक लेआउट है। यह एकल ब्लॉक के रूप में बड़े चिप लेआउट में जोड़ा जाता है, जो डिजाइन प्रक्रिया में कुछ चरणों को बचाता है। यहां एक और ताल उदाहरण है - एक ईथरनेट PHY। यह TSMC, UMC और SMIC में 180nm और 130nm प्रक्रियाओं में पेश किया जाता है, और इसे GDSII लेआउट फ़ाइलों के रूप में ग्राहक तक पहुंचाया जाता है।

एआरएम इन दोनों को बेचता है। मैंने जिन MCU पर काम किया है, वे आमतौर पर ARM Cortex CPU के सॉफ्ट मैक्रो का उपयोग करते हैं। हमारे पास ARM7 हार्ड मैक्रोज़ के साथ कुछ पुराने उत्पाद थे, लेकिन मुझे नहीं पता कि वे ARM या हमारे द्वारा कठोर किए गए थे या नहीं। आज, एआरएम के पास अपने वेब साइट पर सूचीबद्ध कोर्टेक्स-ए श्रृंखला के हार्ड मैक्रो संस्करण हैं । हालांकि, उनके अधिकांश उत्पाद संश्लेषित (सॉफ्ट मैक्रो) हैं। ऐसा लगता है कि आप ARM DesignStart साइट पर गैर-व्यावसायिक उपयोग के लिए मुफ्त में (सॉफ्ट) Cortex-M0 डाउनलोड कर सकते हैं ।

एक SoC में, एआरएम भाग सिर्फ सीपीयू है। (डिजाइनर एआरएम से परिधीय आईपी भी खरीद सकते हैं, लेकिन इसकी आवश्यकता नहीं है।) मैंने जिन सॉक्स पर काम किया है, उनमें तृतीय-पक्ष और आंतरिक आईपी का मिश्रण है।


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एआरएम कस्टम डिजाइन (उदाहरण के लिए, स्नैपड्रैगन 820 में क्वालकॉम के क्यो) के लिए वास्तुकला का लाइसेंस देता है। आम उपकरण ( प्रोसेसर ऑप्टिमाइज़ेशन पैक ) प्रदान करने की तुलना में हार्ड मैक्रोज़ भी अधिक अनुकूलित (किसी दिए गए लक्ष्य के लिए) हो सकते हैं । सिद्धांत रूप में, एक हार्ड मैक्रो पूर्ण कस्टम डिजाइन का उपयोग कर सकता है, लेकिन अपेक्षाकृत कम घटकों (विशेष रूप से मेमोरी घटकों) का अनुकूलन कम लागत के लिए अधिक लाभ प्रदान करता है।
पॉल ए। क्लेटन

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  1. एआरएम एक विक्रेता को वास्तव में क्या बेच रहा है (जैसे: फ्रीस्केल)?

एआरएम बौद्धिक संपदा वाले चिप्स को बेचने का लाइसेंस।

  1. एक SoC (सिस्टम ऑन चिप) के लिए, (जैसे: iMx6), कौन सा हिस्सा एआरएम है

सीपीयू कोर (एस) और उनके इंटरफेस की परिभाषा।

... और जो फ्रिस्केल है?

चिप पर शामिल किसी भी परिधीय तर्क के डिजाइन सहित भौतिक कार्यान्वयन।

एकीकरण किसने किया?

फ्रीस्केल, बिल्कुल।


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"सीपीयू कोर (एस) और उनके इंटरफेस की परिभाषा" .. क्या आप "परिभाषा" से जो मतलब है, उस पर विस्तृत कर सकते हैं, क्या इसमें कोर के vhdl शामिल हैं, या यह पता लगाने के लिए फ्रीस्केल को छोड़ दिया गया है?
ऐयाओ

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हां, निस्संदेह परिभाषा में कोर के एचडीएल (जरूरी नहीं कि वीएचडीएल) का विवरण शामिल है, क्योंकि यह उस तरह की जानकारी को व्यक्त करने का सबसे कम अस्पष्ट तरीका है।
डेव ट्वीड

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जब मैं एक चिप डिजाइन परियोजना में शामिल था, जिसमें एक एआरएम को एकीकृत करना शामिल था, जो हमें मिला था वह था नेटलिस्ट वेरिलॉग । यही है, फाटकों और कनेक्शनों की एक पूरी सूची जो चिप बनाती है, लेकिन आसान संशोधन के लिए उपयुक्त उच्च-स्तरीय रूप में नहीं।

हमने तब अपना प्लेसमेंट और रूटिंग किया। यह आमतौर पर प्रत्येक परियोजना पर आवश्यक होता है क्योंकि एआरएम को आवंटित चिप क्षेत्र का आकार अलग होगा।

मेरा मानना ​​है कि लाइसेंस के कई स्तर उपलब्ध हैं ताकि आप समय बचाने के लिए पहले से ही एक मानक आकार में रखा गया कोर खरीद सकें।

(लगाए गए नेटलिस्ट बिल्कुल वैसे ही हैं जैसे वे ध्वनि करते हैं: फाटकों और उनके स्थानों की एक सूची।)


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"फाटकों और कनेक्शनों की पूरी सूची जो चिप बनाती है" - यह एक सूची का एक नरक होना चाहिए।
Rev1.0

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यह बुरा नहीं है - कोर्टेक्स M0 केवल 12K गेट्स है। यह बड़ा GPU डिजाइन कि संघर्ष कर रहे हैं ..
pjc50

मुझे लगा कि एक "कोर" लाखों या अरबों फाटक है? इंटेल 4004 को कथित तौर पर नाम दिया गया था क्योंकि इसमें कई द्वार हैं।
JDługosz

@ JDługosz: एक ट्रांजिस्टर काउंट लिस्ट के अनुसार इंटेल 4004 में 2,300 ट्रांजिस्टर हैं ।
दाविदिक

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@JDlugosz बांह के लिए प्रसंस्करण पाइपलाइन छोटी और कैश है और डाई पेरिफेरल्स (ट्रांजिस्टर काउंट में बड़ा योगदानकर्ता) का समर्थन कोर आईपी से अलग है (आप उन्हें बस से कनेक्ट करें)। पूर्ण एसओसी / एएसआईसी में एक बहुत बड़ा गेट काउंट होगा। एक x86 जैसी डिवाइस में एक अतिरिक्त माइक्रोकोड लेयर और बहुत लंबी (10x) पाइपलाइन की आवश्यकता होती है, जैसे कि अधिक जटिल शाखा की भविष्यवाणी के साथ-साथ डाई कैश और हाल ही में मरने पर MMU
crasic

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एआरएम अन्य कंपनियों को बौद्धिक संपदा (आईपी) बेचता है। आपके उदाहरण में, Freescale ARM कोर यानी प्रोसेसर कोर का उपयोग करने के अधिकार खरीदता है। "कोर" क्या है? कोर सिर्फ एक चीज के बारे में है जो एक परिधीय नहीं है, जैसे कि SPI ड्राइवर या ADC या DAC। कोर के हिस्से के रूप में, एआरएम में वास्तविक प्रोसेसर सामान और ग्राहक के परिधीय के बीच पुलों के रूप में कार्य करने के लिए हार्डवेयर सिस्टम शामिल थे।

जहां तक ​​डिलिवरेबल्स की बात है, एआरएम ग्राहक को पूर्ण एचडीएल प्रदान नहीं करता है। वे उच्च-स्तरीय सार प्रदान करते हैं जो अंतिम उपयोगकर्ता के एचडीएल (एचडीएल रैपर) के खिलाफ लिंक कर सकते हैं, और वे संभवतः कोर के भौतिक लेआउट भी प्रदान करते हैं।

एआरएम सिर्फ प्रोसेसर कोर से अधिक बेचता है, उनके पास जटिल आईपी का एक पूरा खंड भी है जो प्रोसेसर नहीं हैं। जब एआरएम एक प्रोसेसर कोर बेचता है, तो उन्हें सामने वाले को पैसे मिलते हैं और / या उन्हें उनके डिजाइनों के साथ बेचे जाने वाले सभी उपकरणों पर रॉयल्टी मिलती है। यह उनके लिए एक बहुत अच्छा सौदा है, यह देखते हुए कि जंगली में लगभग 10 बिलियन एआरएम प्रोसेसर हैं।

सारांश में:

  • एआरएम अपने अंतिम उत्पाद में एकीकृत करने के लिए ग्राहकों को आईपी (मूल रूप से डिजाइन) बेचता है
  • FCScale जैसे SoC निर्माता एआरएम कोर के लिए अपने स्वयं के बाह्य उपकरणों को डिजाइन करते हैं।
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