Nejmenší CPU architektury ARM: Freescale vyrobí jednočip velký 2 × 1,9 mm

0

Vedle honby za procesory rychlejšími a komplexnějšími bojují výrobci čipů také na frontě opačné. Totiž o to, aby byly čipy používané v různých zařízeních co nejmenší a nejúspornější. O trofej v této kategorii se nyní hlásí společnost Freescale (dříve Motorola) s údajně nejmenším procesorem architektury ARM. Je jím Kinetis KL02, jenž celý měří jen 2 × 1,9 mm. Včetně pouzdra je tedy menší než plocha, kterou ve většině normálních čipů zabírá jediné procesorové jádro (například v 40nm Bobcatu měří jedno jádro 4,9 mm²).

Kinetis KL02 může být pochopitelně takovým trpaslíkem jen díky značné jednoduchosti. Jedná se o procesor (či také mikročip) určený pro úlohu mikrořadiče tam, kde jsou třeba velmi malé rozměry a také minimální spotřeba. Freescale mezi cílovými oblastmi pro drobný čip hovoří mimo oblasti spotřební elektroniky například také o medicínských sondách. Možná se vám tedy jednou stane, že se vám při endoskopii tento procesor osobně podívá do krku či rovnou žaludku.

Mikrořadič Freescale Kinetis KL02

Čip obsahuje jedno jádro architektury ARM, konkrétně licenční Cortex M0+. To je založeno na 32bitové architektuře ARMv6-M, počet dostupných instrukcí je však zredukován. Chybí FPU a dělička; sady Thumb a Thumb2, které čip používá kvůli kompaktnějšímu kódu, také nejsou zcela kompletní. Jeho pipeline má pouhé dva stupně, jde tedy o velmi malé a jednoduché jádro. Jelikož se jedná o jednočip, je integrováno také drobné úložiště a operační paměť – paměť flash má 32 KB, paměť RAM až 4 KB.

Mikrořadič Freescale Kinetis KL02 - schéma

Kinetis KL02 se vyrábí v takzvaném provedení CSP (chip-scale package) s pouhými dvaceti kontakty. Toto pouzdro je sotva větší než čip samotný a nepoužívá žádné vložky či PCB – kontaktní kuličky pro napájení na desku se nacházejí přímo na spodní straně čipu samotného. Procesor je schopen práce při teplotách od -40 do 105°C. Frekvence jádra Cortex-M0+ je 48 MHz (což není úplně málo, mým druhým počítačem po PP 06 byl stroj s 50MHz čipem 486SX), nicméně procesor má několik režimů výkonu pro různé úrovně spotřeby.

 

Ke komunikaci se zařízeními, které má procesor v úloze mikrořadiče na starosti, slouží sběrnice I2C, SPI a UART, intergován je i A/D převodník a časovače. Co jsem v dokumentaci bohužel nevyčetl, je samotná spotřeba čipu při práci. Freescale nicméně tvrdí, že svou komplexitou a energetickou nenáročností může tento mikrořadič směle konkurovat i 8 a 16bitovým architekturám (z jednoho mA údajně v CoreMarku vykřeše dvojnásobný výkon).

Mikrořadič Freescale Kinetis KL02

Zdroje: Freescale (1, 2)

Ohodnoťte tento článek!
Pokrývač aktuálního dění v PC hardwaru pro Cnews.cz * * * Má rád: sranda, levný hardware, x86, nemoderní umění, slušnost, ekologie, Tolkien * * * Nerád: trollové, nespravedlnost, snobí hardware, prosciutto * * * Očkovanej a vděčnej doktorům.