详解ARM Cortex-M33处理器：性能/功耗/安全的最佳平衡

　　2、协同处理器界面，实现高扩展性

　　对某些应用而言，专用运算起到的作用可谓非同小可;但为了实现专用运算，这个全球最强大设计生态系统的所有优点必须完美保留，即允许设计师在开发工具、编译器、调试器、操作系统和中间件之间最大限度的进行选择。ARM生态系统可以帮助开发商节约时间和成本，进一步提高生产力。

Cortex-M33处理器包含一个可以选配、类似总线的专用界面，主要用于集成紧耦合加速器硬件。对需要频繁运算的操作而言，该界面可以帮助设计师用自定义的处理硬件提升通用运算能力。

　　须着重指出的是，这样做并不会使整个生态系统分裂。该界面包含最多可用于8个协同处理器的控制和数据通路，发出的信号可显示处理器的特权状态和安全状态、指令类型、相关寄存器和操作字段。协同处理器通常会合理的在几个少数循环内完成，或在后台运行并在完成时自动停止。操作的细节和数据可以通过该界面与单指令同时传输，如有需要，还可插入等待状态。

　　3、用于任务隔离的存储保护单元(MPU)

　　设计师可以自行对选配的MPU编程，为每个安全状态和非安全状态提供多达16个区域。在多任务环境中，操作系统可以在任务情境切换时重新编程MPU，为每个任务定义存储访问许可。比如说，某个应用的某个任务只被允许访问某些应用数据和特定的周边设备，这种情况下，MPU将保护所有其他的存储和周边设备，将讹误或未授权访问阻挡在外，有效提升系统可靠性。

　　存储区设置更简易

Cortex-M33存储保护架构的开发基于受保护的存储系统架构PMSAv8。最新版本搭载了针对各区域的基线与限值比较器，而非此前的二次方尺寸对齐模型。每个区域都有一个基线的初始地址、终止地址，以及访问许可和存储性质的设定值，因此在这一架构中，设计师设计MPU区域时再也无需顾虑将多个区域整合在一起的麻烦了。功能强化后，软件开发变得更加简单，客户的使用意愿提升，编程步骤也得以减少，并将进而降低情境转换次数。

　　4、DSP拓展

　　选配的整数DSP拓展可以为系统增加85个新指令。大多数情况下，DSP指令可将性能平均提升3倍，让所有以数字信号控制为中心的应用性能突飞猛进。

　　为帮助设计师加速软件开发，ARM将在CMSIS项目中提供免费的DSP库，包含整套过滤、转换和数学功能(如矩阵)，并支持多种数据类型。CMSIS项目是开源的，其开发详情发布在github上。

　　5、单精度浮点单元

　　基于FPv5的选配单精度浮点拓展单元包括一份额外的16-入口 64位寄存器文件。该拓展新增45个与IEEE754-2008兼容的单精度浮点指令。使用浮点指令通常可将软件库平均性能提升10倍。FPU位于单独的电源域，负责在整个单元不使用的时候切断电源。

Cortex-M33是一款能在性能、功耗和安全之间实现最佳平衡的处理器。

　　嵌入式解决方案日益复杂，而它们带来的价值也不断凸显，当今设计师面临的挑战是在相冲突的设计要素之间找到最佳平衡。此外，片上系统包含的软件数量正在显著增加，但项目开发时间却不断缩短。为了用更短的时间交付合格的产品，保证性能，减少成本，我们必须踏出正确的第一步。

　　Cortex-M33应运而生，为了迈出正确的第一步量身打造，ARM将过往经验与现有的Cortex-M生态系统完美结合，实现了开发成本降低。得益于采用了多种低功耗技术的全新设计，首先降低的是系统功耗;对打造安全方案的用户，TrustZone技术则为其应用和宝贵的IP提供保驾护航的坚实基础。

　　升级后的MPU和TrustZone共同提升系统的可靠性和保护能力。最后值得一提的是，我们永远不会停止追求生产力的脚步。TrustZone的设计初衷便是保证当前用户能够像从前一样，继续在非安全领域内开发。

　　Cortex-M33还强化了调试与追踪性能，使复杂代码的操作更便捷。与所有其它Cortex-M处理器一样，Cortex-M33的所有编程都可以在C语言环境下完成，包括全部异常处理程序。总而言之，上述功能诞生的目的都是为了帮助开发者提高生产力，在更短的时间内设计出更复杂的解决方案。

　　在定义并开发新一代处理器的过程中，许多芯片厂商成为了ARM的合作伙伴，并积极利用TrustZone安全技术设计芯片。ARM生态系统也将重点放在将工具和软件移植到Cortex-M33。尽管Cortex-M33已经在性能、功耗、安全和生产力之间取得了最佳平衡，但ARM及其合作伙伴将继续努力，为开发商提供更加出色的产品，帮助其挥展创意、实现远见，营造更连通、更智能、更安全的世界。