組み込みﾆｭｰｽ2006.10.12

ARM,ECC機能と浮動小数点演算ﾕﾆｯﾄを搭載した車載向け32ﾋﾞｯﾄCPUｺｱを発売

　英国ARM社は,自動車への搭載を想定した32ﾋﾞｯﾄCPUｺｱ｢Cortex-R4F｣のﾗｲｾﾝｽ供給を開始した．同社が2006年5月に発表したﾘｱﾙﾀｲﾑ制御向けの32ﾋﾞｯﾄCPUｺｱ｢Cortex-R4｣をﾍﾞｰｽに,内蔵ﾒﾓﾘに格納したﾃﾞｰﾀのｴﾗｰ検出･訂正を行うECC(error correcting code)機能,単精度と倍精度の両方に対応した浮動小数点演算ﾕﾆｯﾄ,AMBA3 AXIｽﾚｰﾌﾞ･ｲﾝﾀｰﾌｪｰｽのDMAﾎﾟｰﾄなどを追加･削除できるようにした．同社ではｴﾝｼﾞﾝ制御やﾊﾟﾜｰﾄﾚｲﾝ系の処理,ｼｬｰｼ制御,ｱﾝﾁﾛｯｸ･ﾌﾞﾚｰｷ制御,ｴｱﾊﾞｯｸ制御,ｶｰ･ﾅﾋﾞｹﾞｰｼｮﾝなどへの応用を期待しているという．

　本CPUｺｱのｱｰｷﾃｸﾁｬはv7R(Real time profile)に準拠している．32ﾋﾞｯﾄ命令と16ﾋﾞｯﾄ命令を混在して使用できるThumb-2命令に対応している．処理性能は1.6 Dhrystone MIPS/MHz．例えば8Kﾊﾞｲﾄのｷｬｯｼｭ･ﾒﾓﾘを搭載し,面積優先の制約で論理合成を行ったときの動作周波数は273MHz,面積は1.43mm2,消費電力は0.244mW/MHz．16Kﾊﾞｲﾄのｷｬｯｼｭ･ﾒﾓﾘと浮動小数点演算ﾕﾆｯﾄを搭載し,速度優先の制約で論理合成を行ったときの動作周波数は400MHz,面積は2.26mm2,消費電力は0.317mW/MHz．いずれも台湾TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.)の90nmﾌﾟﾛｾｽ,G(generic)ﾌﾟﾛｾｽ向けArtisanｾﾙ･ﾗｲﾌﾞﾗﾘを使用した場合の推定値である．

　浮動小数点演算ﾕﾆｯﾄを搭載するかどうかは,論理合成時に選択できる．浮動小数点演算ﾊﾟｲﾌﾟﾗｲﾝは4段．これはおもに単精度演算に最適化して設計されているが,IEEE754準拠の倍精度演算にも対応している．また,浮動小数点演算ﾊﾟｲﾌﾟﾗｲﾝと整数ﾊﾟｲﾌﾟﾗｲﾝは密に統合されており,ｺﾌﾟﾛｾｯｻ･ｲﾝﾀｰﾌｪｰｽで接続した場合のような処理のｵｰﾊﾞﾍｯﾄﾞはないという．

　ｴﾗｰ検出･訂正処理については,従来のCortex-R4もTCM(Tightly Coupled Memory)とｷｬｯｼｭ･ﾒﾓﾘのﾊﾟﾘﾃｨ機能(ｴﾗｰ検出が可能)や,TCMに外付けするECC回路ﾌﾞﾛｯｸを用意していた．今回のCortex-R4Fでは新たに,TCMとｷｬｯｼｭ･ﾒﾓﾘのためのECC機能をCPUｺｱの中に組み込んだ．ECC機能の搭載により,ｼﾝｸﾞﾙ･ﾋﾞｯﾄ･ｴﾗｰの訂正とﾀﾞﾌﾞﾙ･ﾋﾞｯﾄ･ｴﾗｰの検出を行えるようになった．また,機能安全の国際規格であるIEC61508(電気･電子･ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾏﾌﾞﾙ電子安全関連系の機能安全)の認可を受けやすくなるという．

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