准备下一个半导体行业的巨变。
半导体行业的重大变化正在进行中,它受到互联网的东西。Gartner定义了物联网的“网络专用的物理对象(事物),包含嵌入式技术意义上或与他们的内部状态和外部环境。物联网由一个生态系统,包括通信、应用程序和数据分析。”
市场研究公司”预测,49亿连接的事情将在2015年使用,较2014年增长了30%,并在2020年将达到250亿。“物联网业务转型的强大的力量,和它的破坏性影响会影响到所有行业和社会的各个领域。
在过去,个人电脑行业的主要驱动力,然后手机及其相关设备。这些产品类别要求某种类型的CPU架构。电脑是由与不断增加的MIPS cpu。手机要求MIPS包围协处理器来处理专业functions-video、音频、定位、相机、低能蓝牙链接到各种各样的外部设备。随着物联网的出现,MIPS CPU现在在智能传感设备要求严格,但与极端的电池寿命。PC,权力不如手机,担心这可能会依赖于定期的电池充电。然而,这两个要求增加安全。物联网设备,电力是终极关怀,紧随其后的是性能和安全性。
的CPU架构创建个人电脑和手机与他们独特的操作需求。随着物联网的出现,这两个体系结构试图适应物联网设备的极限功率要求:年的电池寿命,32位CPU性能和独特的安全要求的无人操作。安第斯山脉确定物联网应用程序需要一个CPU架构设计与建在这些独特的功能,不是翻新的架构设计为手机和个人电脑。此外,多年的遗留软件限制老架构主要更改交付物联网应用的要求。
拥有的优势是不需要支持一个巨大的遗产基础安装时是有利的物联网设备,需要年的电池寿命。架构需要巨大的电能节约,同时提供高性能、和hacker-resistant安全包括频率调节等特性,专利内存架构,和自定义指令。
技术之一是平衡低成本(几门)的方式实现CPU频率调节不改变锁相环时钟。这是对智能传感器尤其重要,花大量的时间等待一个输入,短暂的复杂计算,短时间内压缩数据和沟通外部设备。
物联网设备的主要性能和电力瓶颈是包含它的闪存程序。打破这个瓶颈的好方法是使用少量的cache-tiny缓存和预取SRAM的缓冲。运行Coremark和DMIPS基准使用这种技术可以提高那些分数从30%降至80%。这种方法还允许设计师来达到相同的DMIPS性能较低时钟时钟或维持和提高DMIPS性能。
添加自定义指令加速计算密集型任务是另一个有价值的技术。例如,一个自定义指令加速冷杉滤波器可以提高性能和降低功耗高达一个数量级。而定制的嵌入式处理器指令并不新鲜,他们现在可以合并到现有的软件开发工具和快速的周转时间。
正如建筑元素添加对权力,也对黑客的安全。这些元素包括物理安全,如安全与硬件中断记忆堆积,数据和地址加扰和微分动力分析的保护。第一这三个保护CPU状态(包括寄存器文件和程序堆栈)安全的软件(如加密函数)的潜在攻击通过恶意ISR(中断服务程序)在不影响无害的合作ISR的实时响应。仓促防御攻击目标CPU和内存之间的接口。权力分析保护防范黑客程序通过观察电源使用签名的CPU。这是通过加扰动力的CPU使它莫名其妙的攻击者。
另一个安全漏洞是调试端口为软件升级和维护大多数芯片在设计和bug修复。消除漏洞,许多SoC设计最终硅之前删除调试端口。最好的解决方案是使用一个安全的嵌入式调试模块,允许设计师来解决该领域的软件而防范黑客攻击。
今天的物联网设备需要嵌入式处理能力能够提供低成本、低功耗和高安全性。年长的8位cpu当前使用的很多物联网设备缺乏有效的处理能力和建筑功能提供这三个关键物联网功能。此外,许多的32位嵌入式核心专为服务器和智能手机应用程序缺乏建筑特色提供低成本、硬件安全,超低功率的储蓄。AndesCore一系列高性能32位CPU核心,设计在过去的十年中,都包括这些物联网要求的元素。
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