在嵌入式应用中,AndesCore™32位CPU核心是替换8位CPU的理想选择

8位处理器,已经存在了相当长的一段时间,从1970年代晚期原始的8008、早期Apple II的6502、在IBM个人计算机上安装的8088以及现今仍存在并驱动许多微处理器,非常长寿的8051均属之。然而,当今的嵌入式应用,正在寻求更强大的32位处理器,在电池长期不需充电或补充能量的状况下,处理大量新式计算、通讯及安全需求。例如电子货架标签,烟雾及二氧化碳检测器,芯片实验室,入侵检测,无钥匙进入系统等等。

只有一个32位架构的CPU,即AndesCore™系列高性能CPU核心,可以在众多32位架构的CPU核心中脱颖而出,它仅相当于8位CPU的大小,但提供强大的运算能力和高效能以达到这些嵌入式应用之需求,以满足这些嵌入式应用的需要。每个AndesCore CPU的AndeStar™指令集架构(ISA)都向前兼容,现今指令集架构已经发展到第三代(V3)。在以往的8位处理器上不具备的电源管理的功能,在AndeStar架构中是属于很普通的功能。以AndesCore N705为例,它具有PowerBrake的功能,可允许CPU频率进行动态调节。CPU可以在具有高负载的情况下发挥100%效能,然后在负载减轻时,按比例降低,最低可降到10%。除了CPU之外,还有很多节省电力的设计,可以和CPU周边的设备一起运作,包括已充分整合与验证过的IP AE210平台,这是都是早期的8位处理器所不具备的。

因为大多数嵌入式微处理器将其程序存储在on-chip flash或ROM中。因此,采用具有较高代码密度的CPU可以有效降低总体芯片成本。此外,普遍存在一种误解,认为8位处理器比32位处理器具有更小的代码大小。 AndeStar ISA的CoDense™技术与晶心科技高度优化的编译器,提供业界领先的精简代码尺寸。以Zigbee stack这个open-source为例。它在8051上需要50 KB,但在AndesCore N705上不到22 KB,节省了56%。

AndesCore N705的另一个功能是flash加速,因为嵌入式应用程序经常利用flash储存程序。8位处理器从flash提取程序时,一次仅能提取一个指令。FlashFetch™是AndesCore N705 的扩展功能,它从flash中一次预抓取少量的指令,这样可以减少读取flash的频率,读取flash是一项相当耗电的操作,因此,减少读取次数,可以降低功耗。此外,依CPU频率的不同,在FlashFetch上执行Coremark和DMIPS时,可提高分数30%到100%。

AndeStar架构CPU是替换8位处理器的理想选择的另一个原因是它的安全性。AndeStar具有一系列的安全功能以防范物理篡改和软件攻击。例如利用硬件堆栈保护的安全中断,指令、数据和地址加扰(scrambling),旁路攻击保护,以及错误植入攻击的侦测。安全中断机制提供保护合法程序的CPU状态(包括寄存器和程序堆栈)不受潜在恶意中断服务程序(ISR)的攻击,并且不影响合法中断ISR的实时响应。加扰功能则是保护从CPU接口经过的记忆体内容被攻击。功耗分析保护则是防止CPU执行时被黑客透过观察CPU能量使用特征(power use signature)来窃取程序机密讯息。错误植入攻击的侦测则是持续监控重要CPU状态的正确性来发现潜在的威胁。AndeStar架构还可阻止黑客从JTAG接口读取软件/固件。

只有累绩十年设计经验的AndesCore系列高性能32位CPU核心才能提供当今新兴大量嵌入式应用所需的低成本,低功耗和高安全性等要求。