home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Archive Magazine 1996 / ARCHIVE_96.iso / discs / mag_discs / volume_9 / issue_07 / heardnet / StrongInfo < prev    next >
Text File  |  1996-03-02  |  7KB  |  152 lines

  1. First StrongARM processor core from Digital Semiconductor
  2.  
  3. Digital/ARM Relationship 
  4.  
  5. In February of 1995, Digital Semiconductor, a Digital Equipment
  6. Corporation business, and Advanced  RISC Machines (ARM) announced an
  7. agreement to collaborate on multiple generations of performance-
  8. focused, ARM-compliant microprocessors. Based on this agreement,
  9. Digital Semiconductor will: 
  10.  
  11.   * develop a family of ARM compliant devices, called StrongARM(TM),
  12.     through an architectural license with ARM Ltd.; 
  13.   * manufacture these StrongARM devices at Digital's advanced CMOS
  14.     fabrication facilities; 
  15.   * market and sell StrongARM products through Digital Semiconductor's
  16.     sales channels; and 
  17.   * with ARM Ltd, license the family of StrongARM cores and standard
  18.     products to ARM's manufacturing licensees.  
  19.  
  20.  
  21. This relationship builds upon the complementary skill sets of both
  22. companies. Digital Semiconductor brings an advanced, low-voltage
  23. CMOS process, leadership microprocessor and architecture expertise, 
  24. and a performance focused design methodology supported by highly
  25. optimized analysis tools. ARM brings expertise in low power CPU
  26. architecture, an innovative multi-source business model, and a mature 
  27. suite of development tools. 
  28.  
  29. Building upon the well established ARM architecture provides both
  30. technical and market advantages.  From a technical standpoint, the
  31. 32-bit ARM architecture provides a unique combination of high 
  32. performance, low power, good code density, low cost and ease of
  33. integration -- all vital requirements for consumer electronics
  34. markets. From a market perspective, the innovative application
  35. specific implementations of the architecture by ARM's semiconductor
  36. partners have resulted in the global proliferation of ARM products in
  37. a broad range of devices. This has made ARM the leading RISC 
  38. architecture for embedded consumer applications.
  39.  
  40.  
  41. "ARM has made terrific inroads in the world of low-power, high
  42. performance embedded processing. Its simple, modular architecture is
  43. designed just for these kinds of applications. ARM's licensing
  44. partners have also been very aggressive in pushing the processor core
  45. down into the smallest and most power-efficient processors in their
  46. class. 
  47.  
  48. Likewise, Digital has an impressive track record fabricating
  49. small-geometry, low-voltage, high-speed devices. Adding Digital's
  50. expertise into the recipe gives ARM all the ingredients needed to be a
  51. top player in the hot new embedded markets." 
  52.  
  53. James Turley, Senior Editor Microprocessor Report
  54.  
  55.  
  56. StrongARM Enabling Technology 
  57.  
  58. At the Microprocessor Forum conference in October 1995, Digital
  59. Semiconductor will preview the first in  a family of StrongARM
  60. processor cores. These cores will be used as enabling technology by
  61. Digital in the  design of a number of high performance microprocessors
  62. -- both standard products and application  specific devices. The first
  63. of these products is in design and will be announced in the first
  64. quarter of 1996. 
  65.  
  66. The StrongARM-1 (SA-1) core is targeted at the high end of the ARM
  67. processor family, with internal  clock rates starting at 160 MHz. The
  68. SA-1 enables performance comparable to today's desktop devices,  but
  69. has been optimized for the low power dissipation and price points
  70. required for embedded consumer  products. The SA-1 core, for example,
  71. contains over 115,000 transistors in less than 4.3 mm2 of silicon. 
  72. The power dissipation of the core is only 120 mWatts running at 160
  73. MHz. The first StrongARM products  using the SA-1 core are expected to
  74. deliver close to 400 MIPS of performance per watt of power 
  75. dissipation -- a factor of ten more efficient than today's desktop
  76. processors. This metric is the most critical  processor attribute for
  77. designers of battery operated computing and communications devices. 
  78.  
  79. This combination of high performance and low-cost/low-power is
  80. achieved through the application of  several techniques, including:
  81. (1) a performance-focused, low voltage CMOS process; (2) an improved 
  82. architectural implementation approach; and (3) the use of Digital's
  83. highly optimized circuit design  techniques, supported by a unique set
  84. of analysis tools. 
  85.  
  86. Process: Digital Semiconductor's 0.35 micron triple layer metal CMOS
  87. process combines a low-voltage  technology (2.0 volt nominal), with
  88. performance optimized transistors. This unique combination of low 
  89. voltage and high performance enables StrongARM products with
  90. substantially lower power dissipation,  but without sacrificing
  91. performance. Meanwhile, the 3.3 volt I/O capability allows interfacing
  92. with  off-the-shelf memories and peripheral devices. Finally, the 0.35
  93. micron device geometry, combined with  an advanced 8-inch wafer fab,
  94. allows highly complex devices to be manufactured at costs low enough
  95. to  support consumer price points. 
  96.  
  97. Architecture: The SA-1 core has been upgraded from the Von-Neuman
  98. style architecture used in previous  ARM devices. The SA-1 core has
  99. been designed to use a Harvard style architecture, with separate 
  100. instruction and data caches to improve processor performance. The
  101. pipeline has also been upgraded to 5  stages from the current 3 stage
  102. ARM pipeline. Other features include early branch execution, single
  103. cycle  shift-adds, a high performance multiplier and a new five-port
  104. register file. 
  105.  
  106. Design methodology & Tools: The SA-1 core takes advantage of Digital's
  107. high performance CMOS  implementation skills, coupled with a unique
  108. suite of highly optimized analysis tools. The circuit analysis  tools
  109. in particular are tightly coupled to the CMOS process, allowing a more
  110. aggressive design style to be  employed. Other design techniques and
  111. analysis tools have been applied to enable very high speed circuit 
  112. operation (in excess of 200 MHz), at very low voltages. 
  113.  
  114. StrongARM products will be compatible with the existing ARM6, 7, and 8
  115. core processors. This will  allow StrongARM products to enter the
  116. market with a portfolio of software already available. This  includes
  117. a variety of software applications targeting emerging consumer
  118. markets, especially in the area of  "smart" handheld devices and
  119. interactive digital video. In addition, a full-suite of development
  120. tools and  operating system environments are available from ARM Ltd.
  121. as well as from third-party tool vendors. 
  122.  
  123. Target Markets 
  124.  
  125. The StrongARM product family will target emerging high volume handheld
  126. and digital video markets.  The handheld market includes products in
  127. areas such as personal digital assistants (PDAs), organizers, 
  128. cellular phones, and pagers. The digital video market is segmented
  129. into product groups including  interactive video games, set-top boxes,
  130. and video conferencing. With its breakthrough price/performance  and
  131. power/performance metrics, the StrongARM product family will establish
  132. new industry benchmarks,  positioning it as the leading solution in
  133. these target markets. The first StrongARM product will be  introduced
  134. in early 1996. 
  135.  
  136. "The combination of Digital Semiconductor's very-high performance
  137. design techniques, tools and  fabrication capability with ARM's
  138. expertise in low-cost, low-power microprocessor design has 
  139. extraordinary potential. The StrongARM family offers the prospect of
  140. low-power processor performance  that could herald a whole new kind of
  141. functionality for hand-held and other power-constrained 
  142. applications." 
  143.  
  144. Andrew Allison, Consultant and Editor of Inside the New Computer Industry 
  145.  
  146. October 1995 
  147.  
  148.  
  149. Updated: Friday, October 20, 1995
  150. TM
  151.  
  152.