Armv8.1-M
Armv8.1-Mは、ソフトウェア開発の容易さとArmの豊富なサードパーティ・エコシステムを損なうことなく、Armv8-Mアーキテクチャの性能レベルを引き上げます。この新しいアーキテクチャは、機械学習(ML)とデジタル信号処理(DSP)の性能レベルを大きく改善させる、Mプロファイル・ベクトル拡張(MVE)機能を内蔵しています。Mプロファイル・プロセッサーの簡素化されたプログラマーモデルを実装することで、多くの開発者が高度な演算機能を利用することができます。Arm Cortex-Mプロセッサーでは、MVEはArm Heliumテクノロジーと呼ばれます。アーキテクチャは、Arm TrustZoneでシステム全域にわたるセキュリティも強化します。
Armv8.1-Mアーキテクチャの主な特長
Armv8.1-Mアーキテクチャは以下の特長があります。
- 信号処理と機械学習(ML)のアルゴリズムを高速化する、MVEと呼ばれる効率的なベクトル処理能力を提供。
- ベクトル拡張機能では、半精度浮動小数点(FP16)と8ビット整数(INT8)が追加。
- 低オーバーヘッド・ループ。
- ギャザーロード、スキャッターストアのメモリーアクセス。
- デバッグ機能の追加:パフォーマンス監視ユニット、DSPソフトウェア開発向けのカスタマイズ機能、デバッグ時に複数のセキュリティドメインをサポートする、デバッグ拡張機能を提供。
アーキテクチャ拡張機能
Armv8.1-Mは、いくつかのアーキテクチャ拡張機能をオプションで新たに備えます。機能は以下のとおりです。
Armv8-M
Armv8-Mアーキテクチャは、機械学習の組み込みシステムに最適化されています。低レイテンシーの処理に向けて設計された、プログラマーモデルを実装しています。オプションで、保護メモリー・システム・アーキテクチャ(PMSA)に基づく、メモリー保護ユニット(MPU)を搭載します。T32命令セットの派生品をサポートします。
Armv8-Mの主な特長
Armv8-Mアーキテクチャは以下の特長があります。
- 新たなシステムレベルのプログラマーモデル。
- PMSAv8をベースにしたオプションのMPUをサポート。
- T32命令セットのサブセット。
- 各種アーキテクチャーの拡張機能により、高い設計自由度と拡張性を実現。
- Armカスタム命令は、Armのソフトウェアエコシステムへのアクセスを低下させず、Arm Cortex-M33 CPUへカスタム拡張機能を追加できます。
アーキテクチャ拡張機能
Armv8-Mは、いくつかのアーキテクチャ拡張機能をオプションで備えます。機能は以下のとおりです。
Armv6-M
Armv6-MアーキテクチャはArmv7-Mのサブセットであり、以下の特長があります。
- Armv7-Mプログラマーモデルの軽量版。
- デバッグのサポート用アーキテクチャ拡張機能を持つ、デバッグ拡張機能。
- T32命令セットをサポート。
- Armv7-Mとの上位互換性:Armv6-M用に開発されたアプリケーションレベルおよびシステムレベルのソフトウェアは、Armv7-M上で修正せずに実行可能。
Armv6-Mは、いくつかのアーキテクチャ拡張機能をオプションで備えます。機能は以下のとおりです。
- 非特権/特権拡張機能 これにより、Armv6-MシステムはArmv7-Mと同じ特権レベルを使用できます。
- PMSA拡張機能 非特権/特権拡張機能の実装を必要とします。
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Cortex-Mプロセッサーは、コストとエネルギー効率の高い家庭用機器で使われるマイクロコントローラー向けに最適化されており、低レイテンシーで決定性の高い動作を実現します。