說起ARM處理器，大家肯定都會想到Cortex-A系列，但這只是人家三大產(chǎn)品線之一的高性能應(yīng)用處理器，同時還有非常低調(diào)的Cortex-M系列微控制器、Cortex-R系列實(shí)時處理器。

　　本文主要和大家說說Cortex-R系列，衍生產(chǎn)品中體積最小的ARM處理器，這一點(diǎn)也最不為人所知。Cortex-R處理器針對高性能實(shí)時應(yīng)用，例如硬盤控制器（或固態(tài)驅(qū)動控制器）、企業(yè)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和打印機(jī)、消費(fèi)電子設(shè)備（例如藍(lán)光播放器和媒體播放器）、以及汽車應(yīng)用（例如安全氣囊、制動系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)管理）。Cortex-R系列在某些方面與高端微控制器（MCU）類似，但是，針對的是比通常使用標(biāo)準(zhǔn)MCU的系統(tǒng)還要大型的系統(tǒng)。

　　Cortex-R8介紹

　　2016年2月份，ARM推出新款實(shí)時處理器Cortex-R8。ARM表示，Cortex-R系列實(shí)時處理器主要是為要求高可靠性、高可用性、高容錯性、高維護(hù)性、實(shí)時響應(yīng)的嵌入式系統(tǒng)提供高性能計(jì)算解決方案。

　　Cortex-R8在架構(gòu)設(shè)計(jì)上基本延續(xù)了Cortex-R7的特點(diǎn)，仍然是11級亂序流水線，ARMv7-R指令集，向下兼容，不過Cortex-R8支持最多四個核心，比上代翻一番，而且各個核心可以非對稱運(yùn)行，有自己的電源管理，所以能單獨(dú)關(guān)閉以省電。

　　每個核心還可以搭配最多2MB低延遲的緊耦合緩存（TCM），包括1MB指令、1MB數(shù)據(jù)，整個處理器最多8MB。相比之下，Cortex-R7每個核心最多只有128KB指令/數(shù)據(jù)緩存。

　　Cortex-R8可以采用28/16/14nm等不同工藝制造，其中在28nm HPM工藝下主頻最高可達(dá)1.5GHz，性能最高15000 Dhrystone MIPS，是現(xiàn)在Cortex-R7的兩倍，而核心面積最小可以做到僅僅0.33平方毫米。

　　Cortex-R8可廣泛用于智能手機(jī)、平板電腦、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，尤其是能滿足4G LTE-A、4.5G LTE-A Pro、5G通信基帶和大容量存儲器對低延遲、高性能和高能效的要求。

　　ARM Cortex-R系列處理器盤點(diǎn)

　　一、Cortex-R4

　　作為Cortex-R系列第一款產(chǎn)品，Cortex-R4非常適合汽車應(yīng)用。Cortex-R4主頻可以高達(dá)600MHz（具有2.45DMIPS/MHz），配有8級流水線，具有雙發(fā)送、預(yù)取和分支預(yù)測功能、以及低延遲中斷系統(tǒng)，可以中斷多周期操作而快速進(jìn)入中斷服務(wù)程序。Cortex-R4還可以與另外一個Cortex-R4 構(gòu)成雙內(nèi)核配置，一同組成一個帶有失效檢測邏輯的冗余鎖步（lock-step）配置，從而非常適合安全攸關(guān)的系統(tǒng)。　

　　二、Cortex-R5

　　對于ARM R系列強(qiáng)調(diào)功能安全的RCortex-R5來說，能夠很好的服務(wù)于網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用，它擴(kuò)展了Cortex-R4的功能集，從而提高了效率和可靠性，增強(qiáng)了可靠實(shí)時系統(tǒng)中的錯誤管理。其中的一個系統(tǒng)功能是低延遲外設(shè)端口（LLPP），可實(shí)現(xiàn)快速外設(shè)讀取和寫入（而不必對整個端口進(jìn)行“讀取-修改-寫入”操作）。Cortex- R5還可以實(shí)現(xiàn)處理器獨(dú)立運(yùn)行的“鎖步（lock-step）”雙核系統(tǒng)，每個處理器都能通過自己的“總線接口和中斷”執(zhí)行自己的程序。這種雙核實(shí)現(xiàn)能夠構(gòu)建出非常強(qiáng)大和靈活的實(shí)時響應(yīng)系統(tǒng)

　　三、Cortex-R7

　　Cortex-R7極大擴(kuò)展了R系列內(nèi)核的性能范圍，時鐘速度可超過1GHz，性能達(dá)到3.77DMIPS/MHz。Cortex-R7上的11級流水線現(xiàn)在增強(qiáng)了錯誤管理功能，以及改進(jìn)的分支預(yù)測功能。多核配置也有多種不同選項(xiàng)：鎖步、對稱多重處理和不對稱多重處理。Cortex-R7還配有一個完全集成的通用中斷控制器（GIC）來支持復(fù)雜的優(yōu)先級中斷處理。不過，值得注意的是，雖然Cortex-R7具有高性能，但是它并不適合運(yùn)行那些特性豐富的操作系統(tǒng)（例如Linux和Android）的應(yīng)用，Cortex-A系列才更適合這類應(yīng)用。

　　四、Cortex-R52

　　作為Cortex-R系列最新款微處理器，Cortex-R52基于改進(jìn)的ARMv8-R架構(gòu)，算是之前Cortex-R5的升級版，但和Cortex-R7\R8在應(yīng)用領(lǐng)域上有區(qū)別，前者設(shè)定在汽車、工業(yè)和醫(yī)療保健的自動化領(lǐng)域，后者在存儲低延遲和Modem上做了強(qiáng)化，主力車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、4\5G方案等。配置上，Cortex-R52最高支持4核心，相比R5，有著35%的性能提升，上下文切換（亂序）提高14倍，入口搶占提高2倍，支持硬件虛擬化技術(shù)。

　　按照ARM的說法，簡單的中控系統(tǒng)可直接用Cortex-R52，但是像工業(yè)機(jī)器人和ADAS（先進(jìn)輔助駕駛）系統(tǒng)則建議配合Cortex-A、Mali GPU等提升整體運(yùn)算。