나만의 ARM 기반 프로세서를 어떻게 설계합니까?

여기 기업의 방식 :

1. 약 1,000 만 달러를 모금합니다.
2. ARM과 협상하여 라이센스를 얻습니다. 최소 1 백만 달러의 비용이들 것입니다.
3. ARM에서 설계 파일을 가져옵니다. VHDL, Verilog 또는 “암호화 된”넷리스트의 어떤 형태 일 수 있습니다.
4. 자신 만의 로직 (주변 장치 용)과 ARM이 제공 한 것의 혼합을 사용하여 자신의 칩을 설계하십시오. 이 단계에는 값 비싼 CAD 소프트웨어와 소규모 전문가 팀이 필요할 것입니다. 최소 5 백만 달러와 몇 년이 소요될 것으로 예상됩니다.
5. 칩 자체 용으로 제작 된 마스크를 구입하십시오. 최신 반도체 공정을 사용하면 약 1 백만 달러가 소요됩니다.
6. 칩 자체를 만드십시오. 가격은 다양하지만 50 만 달러 미만이어야합니다.
7. 생성 한 칩을 디버깅하고 버그를 수정 한 다음 판매 할 수있는 제품이 나올 때까지 5 단계로 돌아갑니다.

당신의 방법은 다음과 같습니다.

1. 대학원 수준으로 전환 지역 대학의 컴퓨터 아키텍처 과정.
2. 디지털 로직 및 기타 모든 과정을 수강하세요.
3. VHDL 또는 Verilog에서 처음부터 CPU를 설계하세요.
4. 디자인 다른 CPU를 처음부터 새로 만듭니다.
5. ARM 명령어 세트를 살펴보고 호환 가능한 CPU를 설계합니다.
6. FPGA에서 ARM 호환 CPU가 작동하도록합니다.
7. Don “고소 당하고 싶지 않다면 VHDL / Verilog 소스 코드를 배포하지 마십시오.
8. ARM 경험을 활용하여 박사 학위 논문을 작성하세요.
9. 박사를 사용하여 직업을 얻으세요. ARM, TI 또는 누구든지. 그런 다음 회사가 수행하는 방식에 대한 이전 7 단계를 사용하여 프로세스를 반복합니다.

좋습니다.이 목록은 약간 혀가 있지만기본적으로 정확합니다. 요점은 “돈이 없을 가능성이 있기 때문에 ARM을 직접 다루지 마라”는 것입니다. ARM에 의해 고소 될 수있는 어떤 것도하지 마십시오.

댓글

• +1. 훌륭한 답변입니다. ,하지만 더 좋습니다.
• 모든 좋은 과정에는 다양한 종류의 CPU '의 기본 구조와 모든 작동 방식이 포함됩니다. 주제는 마이크로 코드, 명령어 디코딩을 다루어야합니다. , ALU ' s, 메모리 액세스, 캐시, 레지스터, 파이프 라이닝, 데이터 해저드, 명령어 프리 페치 등
• ARM

  의 명령어 세트는 그 자체로 클론이 많은 다른 CPU보다 더 특허를받을 수 있습니까? 확실히 특허를받은 아키텍처 기능이있을 가능성이 있지만 '의 목표는 기존 컴파일러와 함께 작동하는 CPU를 설계하는 것입니다. 명령어 세트 자체가 문제를 일으키나요?

• @supercat 일반적으로 명령어 자체는 그리 많지 않습니다. 일부 archi를 통합하지 않는 한 특허 가능 구조적인 것들. MIPS는 CPU '를 사용하여이를 수행했습니다. 여기서 단어로 정렬되지 않은 단어를로드 / 저장하는 명령과 빅 엔디안과 리틀 엔디안간에 동적으로 전환하는 일부 명령에 대한 특허를 받았습니다. .이것은 MIPS가 MIPS 클론 제작자를 고소하고 MIPS가 이겼을 때 법정에서 이의를 제기했습니다 (2000 년경). 그러나 대부분의 특허는 건축 문제에 관한 것입니다. ' 아키텍처와 명령어 세트를 모두 복사하지 않고는 기존 컴파일러와 호환되는 CPU를 만들 수 없습니다.
• @LordLoh 이러한 질문이 유용 할 수 있습니다. : electronics.stackexchange.com/questions/28686/ … electronics.stackexchange.com/a/7051/638

ARM은 University DesignStart 프로그램 . 학생은 기본 Cortex-M0 자료에만 액세스 할 수 있습니다. 그러나 정말로 관심이 있다면 교수진의 참여를 유도하면 훨씬 더 많은 디자인 자료 (Verilog FPGA 코드, 평가 IP, 시뮬레이션 등)에 액세스 할 수 있습니다.

댓글

• 감사합니다. 🙂 ' 내 고문에게 이들 중 일부를 요청하도록 노력하겠습니다.
• WFIW,이 답변은 지금입니다. 구식, Cortex-M0 및 Cortex-M3을 모두 사용할 수 있으며 제품의 일부는 비 학생 / 교육 기관에 개방되어 있습니다.

OpenCore에서이 ARM 코어 를 살펴보세요.

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• 하지만주의하십시오. 이러한 재 구현은 ARM에서 허용 할뿐입니다. eetimes.com/author.asp?section_id=36 & doc_id = 1287452 , 당신은 중단 / 소송이 될 것입니다. RISC-V와 같은 개방형 아치도 고려하십시오.

ARM Cortex-M1 (아마도 ARM 프로세서)는 FPGA에서 소프트 프로세서로 구현되도록 특별히 설계된 최초의 ARM 프로세서입니다. 다음 FPGA 유형 에 최적화되어 있습니다.

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

ARM 자체가 Altera Cyclone III 용 Cortex-M1 개발 키트 가 약간 비싸지 만 DigiKey의 625 달러 . 하지만 모든 ARM Cortex-M1 IP와 개발 라이센스 (프로덕션에 들어가는 사람들을위한 1000 개의 보드에 대한 무료 로열티 부여, 꽤 멋지다)를 얻을 수 있습니다.

몇 가지 옵션이있을 수 있습니다. (아마도 그들은 학업 프로그램이 있고 다른 누군가가 대학 프로그램을 언급했지만 M0을위한 것이 었습니다). 그런 다음 개발 보드를 별도로 구입할 수 있습니다.

다음은 Altera의 ARM Cortex-M1 에 대한 추가 정보입니다.

다음은 Actel FPGA에 ARM Cortex-M1을 배치하는 방법에 대한 몇 가지 정보입니다 .

FPGA 기반 ARM Cortex 버전; 여기에 Xilinx FPGA에서 ARM Cortex-M0을 구현 한 사람의 논문이 있습니다 .

댓글

• 디자인을 변경하려면 " 올바른 " 32 비트 머신. 현재 ARM은 32 비트 명령어를 한 번에 8 비트 씩 읽습니다. 즉, 각 명령어를 가져올 때마다 PC가 4 씩 증가합니다.

이제 ARM의 DesignStart 프로그램을 통해 Cortex-M3 프로세서 (및 확장 가능한 AHB / APB 하위 시스템)에 액세스 할 수 있습니다.

Eval 옵션은 FPGA 타겟을 제공합니다 (시뮬레이션이 지원되며 코어의 난독 화 된 RTL과 Verilog의 모든 것). 이것은 현재 mbed를 지원하는 ARM MPS2 + FPGA를 대상으로합니다.

Pro 버전 (라이선스에 서명 할 수있는 회사 / 대학에서만 사용 가능)은 제조를 허용하고 Verilog의 프로세서 코어를 포함합니다 (두 Cortex 모두 포함). -M0 및 Cortex-M3).