Actel/ARM: Cortex-M1 für Actel-FPGAs

Nachdem Actel 2005 die Verfügbarkeit des ARM7T-Cores für ausgewählte Actel-FPGAs angekündigt hatte, folgt jetzt ein neuer ARM-Core: Cortex-M1. Das ist der erste Prozessorkern, der speziell für die Implementierung in FPGAs optimiert ist.

Der Bedarf an FPGAs mit integrierten Prozessorkernen wächst schnell, das sagen zumindest die Analysten. Dr. Yankin Tanurhan, Senior Director IP and Systems Engineering bei Actel, fügt noch hinzu, dass dies besonders für 32-Bit-Prozessoren gilt. Im 32-Bit-Bereich sind die ARM-Prozessoren die am meisten genutzte Architektur, so Tanurhan weiter.

Ein wesentlicher Pluspunkt der ARM-Lösungen besteht in dem sehr breit gefächerten Eco System, das rund um die Architekturen zur Verfügung steht. »Mit dem CoreMP7 haben sich bereits gute Design-Wins ergeben«, so Tanurhan. Aber warum dann jetzt ein neuer ARM-Core? »Der Markt fordert eine höhere Leistung der CPU«, so Tanurhan, und die Antwort darauf ist der Cortex-M1. Der Cortex-M1 wurde von Actel und ARM gemeinsam entwickelt und auf die Implementierung in FPGAs optimiert. Sind mit dem CoreMP7 nur 32 MHz möglich, erreichen M1-enabled PSCs der Fusion-Familie oder M1-enabled ProASIC3-FPGAs eine Taktfrequenz von 72 MHz. Die TCMs (Tightly Coupled Memories) können als Befehls- und/oder Datenspeicher konfiguriert werden, und zwar in Speichergrößen von 0 bis maximal 1024 KBit.

Der Anwender kann zwischen schnellen und langsamen Multiplizierern und dem Bit/Little-Endian-Format wählen. Der Cortex-M1-Core ist mit einem AHB-Lite-Interface von ARM ausgestattet. »Es ist möglich, mehrere M1-Cores auf einem FPGA zu implementieren«, so Tanurhan weiter. Der Soft-Core führt den gesamten Thumb-Code aus und basiert auf dem ARMv6-M-Instruktionssatz. Er ist aufwärtskompatibel zu allen anderen Cortex-Prozessoren. Tanurhan: »Damit können Entwickler mit einem FPGA und einem Cortex-M1 ihre Entwicklung starten und bei hohen Stückzahlen problemlos auf ein ASIC mit einem Cortex-M3 umsteigen.«

Laut seiner Aussage adressiert der Cortex-M1 Anwendungen in den verschiedensten Marktsegmenten, angefangen bei portablen Geräten/Consumer-Applikationen, über Automotive/Industrie, bis hin zu Telecom- und Militär/Luft- und Raumfahrt-Anwendungen. Für die FPGAs mit Cortex-M1-Core steht eine vollständige Entwicklungsumgebung zur Verfügung. Actels Implementierung des Cortex-M1-Prozessors steht ab sofort für ausgewählte Kunden offen. Der M1A3P1000-ProASIC3-Baustein und die M1AFS600-Fusion-PSCs sollen im dritten Quartal bemustert werden. Die Serienproduktion ist für das vierte Quartal geplant.