Atmel使用新型Cortex-M7微处理器集中优化车载连网性能

不具备以太网接口的大型SoC通常启动时间较慢，功耗较大——现在这一切将成为历史。

Atmel是2014年10月发布的ARM Cortex-M7处理器的主要合作伙伴，目前已推出三款新型基于M7的微处理器，均配有独一无二的存储器体系结构和先进的连接功能，适用于连网汽车市场。

据公司发言人表示，E70、V71和V70芯片是本行业性能最高的Cortex-M微处理器，六级双指令执行管道在300MHz时提供1500 CoreMark。此外，V70和V71微处理器是唯一适用于汽车的ARM Cortex-M7微处理器，带有基于以太网和媒体LB外围支持的音视频桥接(AVB)。

Atmel是首批推出基于ARM Cortex-M7的微控制器的供应商之一，其核心将性能和简单性相结合，进一步提升了嵌入式装置的性能。这种新型微控制器设备旨在通过高速连接性、高密度芯片存储和稳固的设计工程工具生态系统的使用，将连网汽车设计的性能提升至更高的层次。

Atmel存储器播放

存储器技术是Atmel的核心，明显表现在E70、V70和V71微控制器的设计中。为确保性能、确定性和低延迟性，基于San Jose的芯片制造商将提供经过优化的灵活的存储系统。

Atmel高级营销总监JackoWilbrink表示，以Cortex-M7为基础的微处理器利用Atmel的先进外围设备和灵活的SRAM体系结构实现了高性能的应用，同时保持了Cortex-M系列的易用性。他还表示，SAM E70/V70/V71芯片上的大型芯片SRAM对于连网汽车及IoT产品设计师来说非常重要，因为使用SRAM后设计师可在同一微处理器上运行多个通信堆栈和应用程序，无需添加外部存储器。

芯片内DMA和低延迟访问SRAM体系架构

避免外部存储器的使用可减少PCB足迹，降低BOM成本并消除高速PCB设计的复杂性，同时还能实现性能最优化。Atmel的另一位高级经理Tim Grai指出了Cortex-M7设计中的另一个关键点：紧耦合内存(TCM)接口。它提供了可供处理器使用的低延迟内存，同时避免了高速缓冲存储器的不可预测性。

Grai表示最重要的存储功能不是内存本身，而是与M7连接的TCM接口的使用方法。“可用RAM可进行配置，作为系统RAM或紧耦合指令和数据存储器，在这种情况下，可用RAM可提供确定性零等待状态访问，”Grai补充道，“SRAM的安排允许多个并发访问。”

Cortex-M7—数字信号处理器的赢家

Forward Concepts市场调研公司总裁兼首席分析师Will Strauss表示，ARM已通过Cortex-M4低功耗32位处理器芯片系列取得了巨大的成功。“但是，意识到这一系列产品缺乏实现更复杂的DSP函数的数学能力后，ARM又推出了Cortex-M7，这是Cortex-M家族最新、功能最强大的成员。”

Strauss补充说，M7提供32位浮点DSP功能，且执行时间更短。M7的时钟速度更快、浮点精度高、DSP功率是M4的两倍，对于要求附带高性能音频乃至视频的传统汽车类及控制类应用程序的应用更具吸引力。

Atmel员工Grai还给Cortex-M7处理器构造中的DSP增添了一个有趣的部分。他指出DSP不能很好地执行控制和逻辑功能，而且普遍缺乏可用于微控制器的外围设备。“M7的吸引力在于它同时兼顾这两点——DSP功能和控制功能—因此可以被归类为数字信号控制器(DSC)。”

Grai以将端节点(如信息娱乐系统音频放大器)连接到新兴以太网AVB网络的Atmel V70和V71微控制器为例进行了说明。如在音频放大器中，用户接收到一个特殊的音频格式，这个格式需要被转换、过滤或模块化以匹配每台车载扬声器的要求。因此您同时需要以太网和DSP功能。

Grai表示，信息娱乐系统应用中的音频放大器是很好的DSC范例：它是微处理器功能、外设和DSP音频处理功能的结合体。Atmel瞄准了V70和V71芯片，将其作为大型应用处理器和以太网之间的桥梁。

信息娱乐系统连接性以以太网标准为基础，因此大部分情况下，主处理器不集成以太网AVB。V71微控制器将此功能了带入主处理器。“大型SoC通常不具备以太网端口，启动时间长且功率要求高，”Grai表示，“Atmel的V7x微处理器可实现快速网络启动并有助实现大功率电源。”

SAM E70、V70和V71

Atmel的三款新型微控制器设备瞄准了车载信息娱乐系统连接性和远程通讯的多个方面。

SAM E70：该微处理器系列配有双CAN-FD接口、带有IEEE1588实时戳记的10/100以太网MAC和AVB支持。本系列控制器旨在推动汽车业中车厢整体向基于控制器区域网络(CAN)信息协议方向发展，消除隔离和线缆冗余，全部使用CAN接口进行集中桥接。

SAM V70：本系列专为MediaLB连接性设计，采用了先进的音频处理技术、多端口存储体系结构与Cortex-M7 DSP功能。对于以媒体为导向的系统传输(MOST)体系结构，旧模块将不进行重新设计。因此Atmel提供了MOST解决方案，可通过媒体本地总线(MediaLB)实现，由V70系列为其提供支持。

SAM V71：本MCU系列可连接提供了适用于车载信息娱乐连通性、音频放大器、远程信息处理和方向控制单元的完整汽车以太网AVB堆栈。它具备SAM V70系列的功能，同时结合了以太网AVB和媒体本地总线连接性推栈。

Majeed Ahmad：著有《智能手机：通信十字路口的移动革命》、《计算机与消费电子产品》、《下一个500亿设备的网络：移动互联网的过去、现在与未来》。