Jak navrhnu své vlastní procesory založené na ARM?

Tady je jak to společnosti dělají:

1. Získejte zhruba 10 milionů USD.
2. Vyjednávejte s ARM a získejte licenci. Pravděpodobně to bude stát nejméně 1 milion USD.
3. Získejte soubory návrhů z ARM. Pravděpodobně to bude v nějaké formě VHDL, Verilogu nebo „šifrovaného“ netlistu.
4. Navrhněte si svůj vlastní čip pomocí kombinace vlastní logiky (pro periferní zařízení) a toho, co vám ARM dalo. Tento krok bude pravděpodobně vyžadovat nějaký drahý CAD software a malý tým odborníků. Očekávejte, že utratíte nejméně 5 milionů USD a několik let.
5. Nechte si vyrobit masky pro samotný čip. Pokud použijete jakýkoli moderní polovodičový proces, bude to běžet kolem 1 milionu USD.
6. Nechte si vyrobit samotný čip. Cena se liší, ale měla by být nižší než 0,5 milionu USD.
7. Odlaďte vytvořený čip, opravte chyby a poté se vraťte ke kroku 5, dokud nebudete mít něco, co můžete prodat.

Zde je návod, jak VY to uděláte:

1. Získejte úroveň absolventa kurz počítačové architektury na místní univerzitě.
2. Absolvujte více kurzů digitální logiky a cokoli jiného.
3. Navrhujte CPU od nuly ve VHDL nebo Verilogu.
4. Design jiný CPU od nuly.
5. Podívejte se na sadu instrukcí ARM a navrhněte kompatibilní CPU.
6. Nechte svůj ARM kompatibilní procesor pracovat v FPGA.
7. Don „Pokud nebudete chtít být žalováni, nedistribuujte svůj zdrojový kód VHDL / Verilog.
8. Využijte své zkušenosti s ARM k napsání dobré disertační práce pro svůj PhD.
9. Použijte svůj PhD k získání zaměstnání v ARM nebo TI nebo u kohokoli. Poté opakujte postup podle předchozích 7 kroků, jak to společnost dělá.

Dobře, takže tento seznam je trochu jazykem, aleje to v zásadě správné. Jde o to, že se ani neobtěžujte jednat s ARM přímo, protože je pravděpodobné, že nemáte peníze. A nedělejte nic, co by vás přimělo ARM žalovat.

Komentáře

• +1. Skvělá odpověď. Co jsem chtěl říct , ale lepší.
• Jakýkoli dobrý kurz by zahrnoval základní strukturu různých druhů CPU ‚ sa jejich fungování. Témata by měla zahrnovat mikrokód, dekódování instrukcí , ALU ‚ s, přístup do paměti, mezipaměť, registry, potrubí, nebezpečí dat, předběžné načítání instrukcí atd.
• Existuje nějaký důvod, proč ARM ‚ sada instrukcí by sama o sobě byla patentovatelnější než kterýkoli z ostatních CPU, kterých je klonů mnoho? Určitě existují některé architektonické prvky, které jsou patentovány, ale pokud ‚ cílem je navrhnout CPU, které bude fungovat se stávajícími překladači, představovala by samotná sada instrukcí problém?
• @supercat Samotné pokyny obvykle nejsou příliš patentovatelné, pokud neobsahují nějaké archi tekturální věci. MIPS to udělal se svými CPU ‚ s, kde si nechali patentovat některé instrukce, které by načetly / ukládaly slova, která nejsou zarovnána podle slov, stejně jako některé věci, které dynamicky přepínají mezi velkým a malým endianem .To bylo zpochybněno u soudu, když MIPS žaloval výrobce klonů MIPS a MIPS zvítězil (zpět kolem roku 2000). Většina patentů se ale týká architektonických problémů. ‚ Nelze vytvořit procesor kompatibilní s existujícími překladači, aniž byste museli kopírovat architekturu i sadu instrukcí, bohužel.
• @LordLoh tyto otázky vám mohou být užitečné : electronics.stackexchange.com/questions/28686/… electronics.stackexchange.com/a/7051/638

ARM má University DesignStart Program . Jako student máte přístup pouze k základnímu materiálu Cortex-M0. Pokud vás ale opravdu zajímá, zapojte svou fakultu a získáte přístup k mnohem více návrhovým materiálům (kód Verilog FPGA, Evaluation IP, Simulation atd.)

Komentáře

• Díky 🙂 Pokusím se ‚ přimět svého poradce, aby si některé z nich vyžádal.
• WFIW, tato odpověď je nyní zastaralé, Cortex-M0 i Cortex-M3 jsou k dispozici a některé části produktu jsou otevřeny pro nestudenty / instituce.

Podívejte se na toto jádro ARM na OpenCores.

Komentáře

• Ale pozor: takové opětovné implementace jsou ARM tolerovány pouze: eetimes.com/author.asp?section_id=36& doc_id = 1287452 , budete pryč a přestanete / soudní proces pryč. Zvažte také otevřené oblouky jako RISC-V.

ARM Cortex-M1 (pravděpodobně nejjednodušší z ARM procesory) je první ARM procesor speciálně navržený pro implementaci jako soft procesor v FPGA. Je optimalizován pro následující typy FPGA :

Actel (M1 ProASIC3 and M1 Fusion) Altera (Cyclone-II, Stratix-III) Xilinx (Spartan-3, Virtex-5) 

Samotné ARM vyrábí Vývojová sada Cortex-M1 pro Altera Cyclone III , i když za cenu $ 625 od společnosti DigiKey je trochu drahá . Získáte však veškerou IP adresu ARM Cortex-M1 a licenci na vývoj (plus bezplatný grant na 1000 desek pro ty, kteří se chystají do výroby, docela v pohodě).

Může existovat několik možností pro získání IP sám o sobě (možná mají akademický program, někdo jiný zmínil univerzitní program, ale to bylo pro M0). Pak si můžete samostatně zakoupit vývojovou desku.

Zde je několik dalších informací o ARM Cortex-M1 na Alterě .

Zde je několik informací o umístění ARM Cortex-M1 na Actel FPGA.

Mezitím existuje určitý zájem o další verze ARM Cortex na FPGA; zde je článek od někoho, kdo implementoval ARM Cortex-M0 na Xilinx FPGA.

Komentáře

• Pokud chcete změnit vzhled, zkuste vytvořit “ vlastní “ 32bitový stroj. V současné době ARM čte 32bitovou instrukci 8 bitů najednou, což znamená, že PC se zvyšuje o 4 pro každé načtení instrukce.

Nyní můžete získat přístup k procesoru Cortex-M3 (a rozšiřitelnému subsystému AHB / APB) prostřednictvím programu DesignStart společnosti ARM.

Možnost Eval poskytuje cíl FPGA (simulace je podporována, s matným RTL jádra, vše ostatní ve Verilogu). To v současné době cílí na ARM MPS2 + FPGA s podporou mbed.

Verze Pro (dostupná pouze pro společnosti / univerzity, které mohou podepsat licenci) umožňuje výrobu a zahrnuje jádro procesoru ve Verilogu (to zahrnuje jak Cortex -M0 a Cortex-M3).