Компания ARM, один из крупнейших в мире проектировщиков процессоров, представила высокопроизводительные, но экономичные ядра Cortex-M85 для современных гаджетов интернета вещей. В открытом доступе изделия появятся в начале 2023 года, но разработка устройств уже открыта.

Чипы компании Ростех.

Архитектура ядер Cortex-M85 приходит на смену анонсированной ещё в феврале 2020 года архитектуре ядер Cortex-M55.

Новое ядро построено на основе набора инструкций ARMv8.1-M, имеет конвейер с семью стадиями для целочисленного блока, опциональныe FPU с поддержкой FP16/32/64 и векторные расширения Helium (M-profile). Дополнительный 64-бит интерфейс позволяет ядру работать совместно с кастомными ускорителями (до 8 штук) и инструкциями. Имеются 32-бит расширения DSP/SIMD. Объёмы кэшей данных и инструкций первого уровня составляют до 64 Кбайт каждый, а объём кэшей более высоких уровней может достигать аж 16 Мбайт.

Новинка предназначена для устройств, которым необходим достаточно высокий уровень производительности, но при этом важна детерминированность поведения и низкая латентность при обработке прерываний.

Опционально поддерживается модуль защиты памяти MPU — до 16 изолированных регионов с различным уровнем безопасности при наличии TrustZone. Интегрированный контроллер прерываний NVIC (Nested Vectored Interrupt Controller) поддерживает обработку до 480 прерываний, а также NMI. Отдельно реализован контроллер пробуждения для быстрого выхода процессора из спящих режимов.

В Cortex-M85 реализованы развитые средства отладки, включая блок мониторинга производительности и опциональные блоки трассировки. За безопасность отвечает Arm TrustZone и расширения (Pointer Authentication, Branch Target Identification), так что новое ядро отвечает требованиям PSA Certified Level 2. С внешним миром ядро общается посредством трёх шин — основной 64-битной AMBA 5 AXI, совместимой с версией AXI4 и двух шин AMBA 5 AHB, одна из которых используется для периферии.

Архитектура ядер Cortex-M85.

Производительность Cortex-M85 оценивается в 6,28 CoreMark/МГц и 8,76DMIPS/МГц. Оно доступно в составе эталонных платформ Corstone-310 и Ethos-U55. Решения на базе нового ядра можно разрабатывать уже сейчас с помощью ARM Virtual Hardware. В свободном доступе чипы с новыми ядрами ожидаются не ранее декабря 2022 – января 2023 года.

Стоит отметить, что в семейство ARM Cortex-M входят относительно недорогие решения, ориентированные на минимальное энергопотребление. Чипы на основе таких ядер обычно лежат в основе различных встраиваемых систем и устройств класса интернета вещей.