Cortex-M55來了，將整合在下一代STM32、Keil MDK等產品中

ybhuangfugui發表於2020-05-03

關注、星標公眾號，不錯過精彩內容

整理：黃工

公眾號：strongerHuang

昨天（2020-02-10），Arm官方推出Cortex-M55處理器，它是一款支援AI處理能力的Cortex-M處理器，也是首款採用Arm Helium技術的晶片。它的出現將增強IoT終端裝置的AI效能。

一、首推Cortex-M55

Cortex-M55是首款採用Arm Helium技術的晶片，為物聯網裝置帶來了節能的ML和DSP效能的顯著提升。Arm提供了多種開發工具和模型，以幫助各MCU廠商將基於Cortex-M55的裝置推向市場。與以前的Cortex-M設計相比，Arm工具和模型對於瞭解體系結構差異和效能改進特別有用。

Cortex-M55來了，將整合在下一代STM32、Keil MDK等產品中

Arm Helium技術：

Arm Helium技術用於Arm Cortex-M核心的M-Profile向量擴充套件，為其提供高達15倍的機器學習效能和高達5倍的訊號處理能力，這樣一來，我們可以繼續使用M核心晶片，而無需採用更高效能的處理器架構。

Helium和Neon（用於Cortex-A處理器的高階SIMD技術）具有相似性，但Helium專為微控制器的高效訊號處理效能而設計。

二、Cortex-M55特性

Cortex-M55處理器可提高裝置上的處理效能，同時保持Cortex-M的易用性，包括單個工具鏈和熟悉的軟體開發生態系統。與現有的Cortex-M處理器相比，超過150種新的標量和向量指令，低開銷迴圈和半精度浮點都有助於將ML效能提高15倍，並將訊號處理效能提高5倍。

Cortex-M55處理器具有多種配置的高度可配置性，以提高效能和安全性。對於DSP應用，向量單元每個週期支援兩個32位MAC運算，擴充套件的算術支援包括用於ML工作負載的8位固定點。

Cortex-M55處理器具有多項優勢，包括增強的ML和DSP效能，簡單的程式設計師模型，統一的控制和訊號處理以及對通用ML框架。

Cortex-M55來了，將整合在下一代STM32、Keil MDK等產品中

特點和優點：

1.提高機器學習和DSP效能

與現有的Cortex-M處理器相比，ML的效能提高了15倍，訊號處理效能提高了5倍。

2.加快上市時間

Corstone-300參考設計提供了最快，最安全的方式來將Cortex-M55整合到片上系統（SoC）中。

3.簡化軟體開發

由廣泛的軟體，工具，庫和資源生態系統支援的單一開發人員工具鏈。

三、Cortex-M55技術指標

核心框架：

Cortex-M55來了，將整合在下一代STM32、Keil MDK等產品中

技術引數：

Cortex-M55來了，將整合在下一代STM32、Keil MDK等產品中

詳細介紹請參看：

https://developer.arm.com/ip-products/processors/cortex-m/cortex-m55

四、開發工具和開發人員

藉助Arm工具，可以在基於Cortex-M55的晶片對軟體進行編譯，執行和除錯。

1.已有的工具

所有開發工具都已經在早期提供並使用，只需要升級即可，並將於2020年3月、4月公開。

Keil MDK：Cortex-M專案的最受歡迎的工具，將在MDK V5.30整合。

請參看我教程：Keil MDK 系列教程

Arm Development Studio：適用於任何Arm IP的整合開發環境。

Arm Fast Models：一個全面的建模環境。

Arm Fixed Virtual Platform：使用Arm快速模型構建的虛擬開發板，無需物理板即可進行軟體開發，並在11.10中支援Cortex-M55處理器。

Arm Cycle Models：Arm IP的100％週期精確的Arm IP模型，用於效能分析和IP選擇。

2.開發人員

嵌入式軟體開發工程師：使用Arm工具來學習新的向量指令，迴圈增強功能，新的暫存器，節拍概念以及程式設計模型的其他增強功能。

演算法開發工程師：使用Arm工具將現有演算法移植到基於Cortex-M55的裝置上，並優化程式碼以利用提高的效能和降低的軟體複雜性。

SoC架構師：使用Arm工具進行效能分析，以將基於Cortex-M55的系統與以前的Cortex-M設計進行比較，併為即將到來的專案做出明智的IP選擇決策。

五、在Cortex-M55處理器上開發

Keil MDK和Arm Development Studio中都包含Arm最新的編譯器Arm Compiler 6。包括Armv8.1-M和Cortex-M55處理器。Arm Compiler 6.14增加了對Cortex-M55處理器的特定支援。它彙集了現代LLVM編譯器基礎結構和高度優化的Arm庫和連結器。

1.hello.c程式碼

一個乘累加(MLA)函式的例子，它可以被Arm編譯器自動向量化：

__attribute__((noinline)) int mla(short *a, short *b, int length) 
{ 
    int i; 
    int sum = 0;


    for(i = 0; i < length; i++) 
    { 
        sum += a[i] * b[i]; 
    }


    return sum; 
}

2.從Arm Compiler 5遷移到Arm Compiler 6，將需要對編譯器命令列選項進行一些更改：

Cortex-M55來了，將整合在下一代STM32、Keil MDK等產品中