साँस

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Not to be confused with ARMv9.
ARM9T
General information
Designed byARM Holdings
Architecture and classification
MicroarchitectureARMv4T
Instruction setARM (32-bit),
Thumb (16-bit)
ARM9E
Performance
Max. CPU clock rate100 MHz to 600 MHz
Architecture and classification
MicroarchitectureARMv5TE
Instruction setARM (32-bit),
Thumb (16-bit)
ARM9EJ
Architecture and classification
MicroarchitectureARMv5TEJ
Instruction setARM (32-bit),
Thumb (16-bit),
Jazelle (8-bit)

ARM9 microcontroller उपयोग के लिए ARM होल्डिंग्स द्वारा लाइसेंस प्राप्त 32-बिट कम निर्देश सेट कंप्यूटर एआरएम वास्तुकला प्रोसेसर कोर का एक समूह है।[1] ARM9 कोर परिवार में ARM9TDMI, ARM940T, ARM9E-S, ARM966E-S, ARM920T, ARM922T, ARM946E-S, ARM9EJ-S, ARM926EJ-S, ARM968E-S, ARM996HS शामिल हैं। चूँकि ARM9 कोर 1998 से 2006 तक जारी किए गए थे, इसलिए अब उन्हें नए IC डिज़ाइनों के लिए अनुशंसित नहीं किया जाता है, इसके बजाय ARM Cortex-A, ARM Cortex-M, ARM Cortex-R कोर को प्राथमिकता दी जाती है।[1]


अवलोकन

See also: ARM architecture and List of ARM cores

इस डिज़ाइन पीढ़ी के साथ, एआरएम एक वॉन न्यूमैन वास्तुकला (प्रिंसटन आर्किटेक्चर) से अलग निर्देश और बस (कंप्यूटिंग) (और कैश) के साथ एक (संशोधित; जिसका अर्थ है विभाजित कैश) हार्वर्ड वास्तुकला में स्थानांतरित हो गया, जिससे इसकी संभावित गति में काफी वृद्धि हुई।[2] इन कोर को एकीकृत करने वाले अधिकांश सिलिकॉन चिप्स उन्हें संशोधित हार्वर्ड वास्तुकला चिप्स के रूप में पैकेज करेंगे, अलग-अलग सीपीयू कैश और कसकर युग्मित यादों के दूसरी तरफ दो एड्रेस बसों को जोड़ देंगे।

दो उपपरिवार हैं, जो विभिन्न एआरएम आर्किटेक्चर संस्करणों को लागू करते हैं।

भाला कोर से अंतर

अधिक ट्रांजिस्टर खर्च करके सक्षम ARM7 कोर पर प्रमुख सुधारों में शामिल हैं:[3]

  • गर्मी उत्पादन में कमी और अधिक गर्मी का खतरा कम।
  • घड़ी की आवृत्ति में सुधार। तीन चरण वाली पाइपलाइन से पांच चरण वाली पाइपलाइन में स्थानांतरित होने से उसी सिलिकॉन निर्माण प्रक्रिया पर घड़ी की गति लगभग दोगुनी हो जाती है।
  • साइकिल गिनती में सुधार। कई असंशोधित ARM7 बायनेरिज़ को ARM9 कोर पर निष्पादित करने के लिए लगभग 30% कम चक्र लेने के रूप में मापा गया था। प्रमुख सुधारों में शामिल हैं:
    • तेज़ लोड और स्टोर; कई निर्देशों की लागत अब केवल एक चक्र है। इसमें संशोधित हार्वर्ड आर्किटेक्चर (बस और कैश विवाद को कम करना) और नए पाइपलाइन चरण दोनों से मदद मिलती है।
    • पाइपलाइन इंटरलॉक को उजागर करना, चरणों के बीच रुकावट को कम करने के लिए कंपाइलर अनुकूलन को सक्षम करना।

इसके अतिरिक्त, कुछ एआरएम9 कोर अंकीय संकेत प्रक्रिया एल्गोरिदम के अधिक कुशल कार्यान्वयन का समर्थन करने के लिए उन्नत डीएसपी निर्देशों को शामिल करते हैं, जैसे कि मल्टीप्ली-एक्यूमुलेट।

वॉन न्यूमैन आर्किटेक्चर से स्विच करने में एक गैर-एकीकृत कैश का उपयोग करना शामिल है, ताकि निर्देश फ़ेच डेटा को बाहर न निकालें (और इसके विपरीत)। ARM9 कोर में अलग-अलग डेटा और एड्रेस बस सिग्नल होते हैं, जिन्हें चिप डिजाइनर विभिन्न तरीकों से उपयोग करते हैं। ज्यादातर मामलों में वे वॉन न्यूमैन शैली में पता स्थान के कम से कम हिस्से को जोड़ते हैं, जिसका उपयोग निर्देश और डेटा दोनों के लिए किया जाता है, आमतौर पर एक उन्नत माइक्रोकंट्रोलर बस आर्किटेक्चर#उन्नत उच्च-प्रदर्शन बस (एएचबी) इंटरकनेक्ट एक डीआरएएम इंटरफ़ेस और एक बाहरी बस से जुड़ता है। NOR फ़्लैश मेमोरी के साथ प्रयोग करने योग्य इंटरफ़ेस। ऐसे संकर अब शुद्ध हार्वर्ड आर्किटेक्चर प्रोसेसर नहीं हैं।

एआरएम लाइसेंस

एआरएम होल्डिंग्स अपने स्वयं के डिज़ाइन के आधार पर न तो सीपीयू डिवाइस बनाती है और न ही बेचती है, बल्कि इच्छुक पार्टियों को प्रोसेसर आर्किटेक्चर का लाइसेंस देती है। एआरएम विभिन्न प्रकार की लाइसेंसिंग शर्तें प्रदान करता है, जो लागत और डिलिवरेबल्स में भिन्न होती हैं। सभी लाइसेंसधारियों को, एआरएम एआरएम कोर का एक एकीकृत हार्डवेयर विवरण, साथ ही संपूर्ण सॉफ्टवेयर विकास टूलसेट और एआरएम सीपीयू युक्त निर्मित सिलिकॉन बेचने का अधिकार प्रदान करता है।

सिलिकॉन अनुकूलन

इंटीग्रेटेड डिवाइस निर्माता (आईडीएम) एआरएम प्रोसेसर बौद्धिक संपदा को तर्क संश्लेषण स्थानांतरण स्तर रजिस्टर करें (Verilog में लिखा गया) के रूप में प्राप्त करते हैं। इस रूप में, उनमें वास्तुशिल्प स्तर के अनुकूलन और विस्तार करने की क्षमता होती है। यह निर्माता को कस्टम डिज़ाइन लक्ष्यों को प्राप्त करने की अनुमति देता है, जैसे उच्च घड़ी की गति, बहुत कम बिजली की खपत, निर्देश सेट एक्सटेंशन, आकार के लिए अनुकूलन, डिबग समर्थन, आदि। यह निर्धारित करने के लिए कि किसी विशेष एआरएम सीपीयू चिप में कौन से घटक शामिल किए गए हैं, परामर्श लें। निर्माता डेटाशीट और संबंधित दस्तावेज़।

कोर

Year ARM9 Cores
1998 ARM9TDMI
1998 ARM940T
1999 ARM9E-S
1999 ARM966E-S
2000 ARM920T
2000 ARM922T
2000 ARM946E-S
2001 ARM9EJ-S
2001 ARM926EJ-S
2004 ARM968E-S
2006 ARM996HS

मल्टीकोर प्रोसेसर का एआरएम एमपीकोर परिवार असममित ([[असममित मल्टीप्रोसेसिंग]]) या सममित (सिमेट्रिक मल्टीप्रोसेसिंग) मल्टीप्रोसेसर प्रोग्रामिंग प्रतिमानों का उपयोग करके लिखे गए सॉफ़्टवेयर का समर्थन करता है। एएमपी विकास के लिए, एमपीकोर के भीतर प्रत्येक केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई को एक स्वतंत्र प्रोसेसर के रूप में देखा जा सकता है और इस तरह पारंपरिक एकल प्रोसेसर विकास रणनीतियों का पालन किया जा सकता है।[4]


रमक़द्दम

ARM9TDMI लोकप्रिय ARM7TDMI कोर का उत्तराधिकारी है, और यह ARMv4T आर्किटेक्चर पर भी आधारित है। इस पर आधारित कोर 32-बिट एआरएम और 16-बिट थंब निर्देश सेट दोनों का समर्थन करते हैं और इसमें शामिल हैं:

  • ARM920T प्रत्येक 16 KB I/D कैश और एक मेमोरी प्रबंधन इकाई के साथ
  • ARM922T प्रत्येक 8 KB I/D कैश और एक MMU के साथ
  • कैश और मेमोरी प्रोटेक्शन यूनिट (एमपीयू) के साथ ARM940T

ARM9E-S और ARM9EJ-S

ARM9E, और उसके ARM9EJ सहोदर, बुनियादी ARM9TDMI पाइपलाइन को लागू करते हैं, लेकिन ARMv5TE आर्किटेक्चर के लिए समर्थन जोड़ते हैं, जिसमें कुछ DSP-esque अनुदेश सेट एक्सटेंशन शामिल हैं। इसके अलावा, गुणक इकाई की चौड़ाई दोगुनी कर दी गई है, जिससे अधिकांश गुणन कार्यों के लिए आवश्यक समय आधा हो गया है। वे 32-बिट, 16-बिट और कभी-कभी 8-बिट निर्देश सेट का समर्थन करते हैं।

  • ARM926EJ-S ARM Jazelle तकनीक के साथ, जो हार्डवेयर में 8-बिट जावा बाइटकोड और एक MMU के सीधे निष्पादन को सक्षम बनाता है
  • एआरएम946
  • एआरएम966
  • एआरएम968

TI-Nspire CX (2011) और CX II (2019) ग्राफ़िंग कैलकुलेटर ARM926EJ-S प्रोसेसर का उपयोग करते हैं, जो क्रमशः 132 और 396 मेगाहर्ट्ज पर क्लॉक किया गया है।[5]


चिप्स

निंटेंडो डीएसआई में ARM9 और ARM7 कोर वाली चिप है
लेगो मींड़स्टोरंस ेव3 ब्रिक हास् ान ार्म9 ती सितारा एआरएम प्रोसेसर
सैमसंग SGH-D900 फ़ोन पर ARM946E-S बेसबैंड प्रोसेसर

;ARM920T

ARM922T
सैमसंग S3C2416XH-26
* माइक्रोएल/केंडिन केएस8695
  • NXP LH7A4xx
ARM925T
ARM926EJ-एस
ARM940T
ARM946E-एस
  • निंटेंडो एनटीआर-सीपीयू (Nintendo डी एस सीपीयू), टीडब्ल्यूएल-सीपीयू (निंटेंडो डीएसआई सीपीयू; डीएस के समान लेकिन 67 मेगाहर्ट्ज के बजाय 133 मेगाहर्ट्ज पर क्लॉक किया गया)[18]
  • एनएक्सपी नेक्सपीरिया (प्रोसेसर) पीएनएक्स5230
ARM966E-एस
  • एसटीएमइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स STR9[19]
ARM968E-एस
असंदर्भित ARM9 कोर

दस्तावेज़ीकरण

सभी एआरएम चिप्स के लिए दस्तावेज़ीकरण की मात्रा चुनौतीपूर्ण है, खासकर नए लोगों के लिए। पिछले दशकों के माइक्रोकंट्रोलर्स के दस्तावेज़ीकरण को आसानी से एक ही दस्तावेज़ में शामिल किया जा सकता है, लेकिन जैसे-जैसे चिप्स विकसित हुए हैं, वैसे-वैसे दस्तावेज़ीकरण में भी वृद्धि हुई है। सभी एआरएम चिप्स के लिए कुल दस्तावेज़ को समझना विशेष रूप से कठिन है क्योंकि इसमें आईसी निर्माता के दस्तावेज़ और सीपीयू कोर विक्रेता (एआरएम होल्डिंग्स) के दस्तावेज़ शामिल हैं।

एक विशिष्ट टॉप-डाउन दस्तावेज़ीकरण वृक्ष है: उच्च-स्तरीय विपणन स्लाइड, सटीक भौतिक चिप के लिए डेटाशीट, एक विस्तृत संदर्भ मैनुअल जो एक ही श्रृंखला के भीतर सामान्य बाह्य उपकरणों और भौतिक चिप्स के अन्य पहलुओं का वर्णन करता है, सटीक एआरएम कोर प्रोसेसर के लिए संदर्भ मैनुअल चिप, कोर के एआरएम आर्किटेक्चर के लिए संदर्भ मैनुअल जिसमें सभी निर्देश सेटों का विस्तृत विवरण शामिल है।

दस्तावेज़ीकरण वृक्ष (ऊपर से नीचे)
  1. आईसी निर्माता विपणन स्लाइड।
  2. आईसी निर्माता डेटाशीट।
  3. आईसी निर्माता संदर्भ मैनुअल।
  4. एआरएम कोर संदर्भ मैनुअल।
  5. एआरएम आर्किटेक्चर संदर्भ मैनुअल।

आईसी निर्माता के पास अतिरिक्त दस्तावेज़ हैं, जिनमें शामिल हैं: मूल्यांकन बोर्ड उपयोगकर्ता मैनुअल, एप्लिकेशन नोट्स, विकास सॉफ़्टवेयर के साथ शुरुआत करना, सॉफ़्टवेयर लाइब्रेरी दस्तावेज़, इरेटा, और बहुत कुछ।

यह भी देखें

See also: List of ARM Cortex-M development tools

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 ARM9 Family Webpage; ARM Holdings.
  2. ↑ Furber, Steve (2000). एआरएम सिस्टम-ऑन-चिप आर्किटेक्चर. p. 344. ISBN 0201675196.
  3. ↑ "Performance of the ARM9TDMI and ARM9E-S cores compared to the ARM7TDMI core", Issue 1.0, dated 9 February 2000, ARM Ltd.
  4. ↑ "एमपीकोर नमूना कोड". Archived from the original on 11 April 2015.
  5. ↑ "Teardown Tuesday: Graphing Calculator - News". www.allaboutcircuits.com. Retrieved 2021-07-12.
  6. ↑ 6.0 6.1 Atmel Legacy ARM-Based Solutions; Atmel.
  7. ↑ SAM9G ARM9 Microcontrollers; Atmel.
  8. ↑ SAM9M ARM9 Microcontrollers; Microchip.
  9. ↑ SAM9N/CN ARM9 Microcontrollers; Atmel.
  10. ↑ SAM9R/RL ARM9 Microcontrollers; Atmel.
  11. ↑ SAM9X ARM9 Microcontrollers; Atmel.
  12. ↑ SAM9XE ARM9 Microcontrollers; Atmel.
  13. ↑ "Hardware/Starlet". Wiibrew. Archived from the original on 16 May 2020. Retrieved 14 June 2020.
  14. ↑ i.MX28 Applications Processors; NXP.
  15. ↑ "LPC3100/200 Series: Arm9-based microcontrollers|NXP". www.nxp.com. Retrieved 2018-07-27.
  16. ↑ "iLO 4 Cryptographic Module FIPS 140-2 Non-Proprietary Security Policy" (PDF). Hewlett Packard Enterprise. 10 February 2016.
  17. ↑ "SPEAr ARM 926 Microprocessors - STMicroelectronics".
  18. ↑ GBATEK - GBA/NDS Technical Info - ARM CP15 ID Codes; Martin Korth
  19. ↑ STR9 ARM9 Microcontrollers; STMicroelectronics.
  20. ↑ "NS9210/NS9215 32-bit NET+ARM Processor Family" (PDF). Digi International.


बाहरी संबंध

Wikimedia Commons has media related to ARM9.
ARM9 official documents
Quick Reference Cards
  • Instructions: Thumb (1), ARM and Thumb-2 (2), Vector Floating Point (3)
  • Opcodes: Thumb (1, 2), ARM (3, 4), GNU Assembler Directives 5.
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