Arhitektura Smartphone Uredjaja

8/15/2019 Arhitektura Smartphone Uredjaja

1/14

Seminarski rad

Predmet: Računarske arhitekture

Tema: „Arhitektura Smartphone uređaja“

Tim: Profesor:1. Hanić Džana R prof dr !o"i#a!oso"ić

2. $arke%ja Adna3. Terko Aj&a Asistent: Hana

Hase%jić4. 'eče"ić (ej%a

Saraje"o) *+ ,- .,*/


2/14

.

SADRŽAJ

1. UVOD2. SOC/SYSTEM-ON-A-CHIP3. RAZLIKE IZMEĐU SOC-A I CPU-A4. PROCESORI5. ARM PROCESOR

. ARM INSTRUKCIJSKI SET!. MEMORIJA 2

". KE# *,1$. ZAKLJU%AK 0

IZVORI 1


3/14

.

1. UVOD

S&'()*+, &,0 ) , ('6 ' &,0 ,& ,* (') 7 ,& 8 8) &9: 8'*( ; & (' ,8) *,7 7' '.

P(7 *'& ) ) , 89 0 =,&0 '? ' ,8,0 + ; )' + '8 8) ')' @PDA- PD )' A88 8)' ) 8' &,0 & ) , ,&. K'8 &,; ;,;' 9 9 =? , ' ,8) * *( 8)9*' ) ( )9 9 ( ' ,& 7( & 9: < )' 9( 6 7' (' < ) + 7(8)' ;,=9& ')':

'7 '? : 9 =? , ' ,8) & ; ' * ' (-' ; )' + ='& (': ) ,&, 9>9 9 < )'=)(, 8= *, ) 8' *,8 9 ) ' =,&*' . M , &,; ( *'& ) ) ,

),9?+8?( ; 8* 7 8,= ( , 9? 8 9 =', F 0 *( ; ? =, *( =' 9 9 8)'F 0 8)(' ? =', &,0 ,-,*) & (' 8)(' ? .

P( 8)9* *,;'? &' 7 = 0( *(9 ' G - : &,0 0(,';0' ;: N C 9 ),,)+.S7 ,7, ') , , '= '7' 9 ,8 *( ; *,;')'=' ) ,( ' '? 9 8 +(, '? 9 ; 7 +

';')'=' &,; ( ,


4/14

.

2. SOC/SYSTEM-ON-A-CHIP

P(,? 8,( *( ;8)'7 ' ; 9 ,; ' ' 9 ('; =, 8 ,;7 ' 9 ' &9. I*'=: *(,? 8,( 8'& ' 8 0 <9( 6' - ' =,&* )' 8*('7' ('; 9( 6' ' *,)( 0' 7 = 0(, ;(9 + < *,7':9= 9 & &,( 9 ' *,+(' 9 *,;')'=': '9; , < *,7 ' =,; (' : ) . ; =,; ('&9 = : ('


5/14

.

4. PROCESORI

-ajznačajniji procenat mobilni( procesora koji se danas nalaze na tr.ištu izra/eni su prema originalnom dizajnu tvrtke 01) Podsjetimo se da je 01) "!2bitni mikroprocesor

originalan dizajn kompanije 0corn Computers iz 3456 godine+"

O; ), 7( & ': 0(, 89 =,&*' &* & ) (' ,7' 9 87, 9( 6' @( ') 78=' ? ' ? ? ' 8=' *,)(, ' ( .

I8)'= &, ), ;' =9*,7 ,& ARM ? ? : =9*?9 ;')' &, 9> ,8) ; ' (' ' 9 *,)*9 ,8) ,7, *(,? 8,( =, > 8 '8 7') ' ,)=9* , ? ? . P,( ; *,& 9), :&, 9> =,( ) = + ,; ARM ( ( ) + ; ' ' *(,? 8,(' @ *(. ARM7!: ARMARM11: A": A : A15 : *' )'=, =,&*' =, *(, 7,; 8&'()*+, 9( 6' &, 9 ,;'0(')

= ,; '7 ; + *(,? 8,(' 9=,&*, ,7') ' 9 S,C 9 ,;'0 ( ,8)' + =,&*, ) @ *(.BPU RAM & &,( ' .

5. ARM PROCESOR

M,0 9( 6' 89 RISC 9( 6' . U=(')=,: RISC =, ? *) =,( 8) &' ,*) &8 ) 8)(9=? '. K,( 8) ,';-8),( '(+ ) =)9(9 *( 8)9* & &,( ,8)7'( *(8* ? ? (' + 8)(9=? ': ) '( )& ) 9 ),& * ( ,;9 ;, ' '7 ; 9 (' 9.

01) Corte8205 ima protočnu strukturu koja ima 3" =aza )ogu9nost izvršavanjadvije >data2processing? instrukcije istovremeno je doprinijelo do toga da se pove9a broj

0 S?+ 88 (: T &. B9 ; ), S&'()*+, H'(;F'( P(,? 88,(8. -eo@in. N ,F LLC: 12 0. 2$12. G 0. 1! M' 2$1 . +))* //FFF. ,F . )/ F8/ 9 ; -),-8&'()*+, -+'(;F'( -1!-*(,? 88,(8 .

1 S +: M'+ ;(' P(')'*: ' ; M' , K9&'( J' . E7, 9) , , P(,? 88,( A(?+ ) ?)9( M,0 P+, 8.Cite Seer A . T+ P 8 7' ' S)') U 7 (8 ) :.;. G 0. +))* //? ) 8 ( . 8).*89. ;9/7 F;,?/;,F ,'; ;, 1$.1.1. !!.2 ( * ( *1 ) * *; .


6/14

.

potencijalni( instrukcija koje se izvrše po ciklusu Protočne strukture koje imaju dupluaritmetičko2logičku jedinicu su simetrične Obično se ove dvije 0#U označavaju respektivno sa 0#U i 0#U 3 Corte8205 procesor tako/er posjeduje i jedinicu za mno.enje, kao i load2 store :

U kasnijem periodu, na tr.ištu se pojavljuje 01)ov Corte8203: )PCore procesor sa out2o=2order superskalarnim pipeline2om koji radi na do !,: G z Pomenuti procesor je za oko < Dbr.i od Corte8204 CPUE V > 8 =,( 8) ' 9( 6' &' *,*9) S'&89 C+(,& 0,,= S ( 8 3 N 98 1$.

. ARM INSTRUKCIJSKI SET

ARM &' '< ' (';'! @ . ,* (') &,; 81. U8 ( - &,; 0 *( 7 ': *,; ,7 & &,; -,& 8 7( '7' 7 > ' )'8=,7'2. IW - &,; =, 8 '=) 7 (' ='; 8 ; 8 7 8,=, *( ,( ) ) @+ + *( ,( ) ) ((9*)3. IRW - &,; =, 8 '=) 7 (' ='; 8 ; 8 8=, *( ,( ) ) @ ,F *( ,( ) ) ((9*)4. S9* (7 8,( - &,; *,; =, & 8 7( '7' 9 R 8 ): =', S, )F'( I ) ((9*) 8)(9=?5. A0,() - =,( 8) 8 ' 9*('7 ' ,9*,)( 0' *( *( 8)9*' 9 & &,(

. U ; - =,( 8) 8 ' 9*('7 ' ; 8' & 8)(9=? '&'.

% )7()' 7 ( ' ARM '(+ ) =)9( *,8 ;9 , 1 &,; - S 8) & &,; ) . *( 7 ,7''< (';' =, =,( 8) 8) ( 8)( =', U8 ( &,; .

01) ima ukupno "6 "!2bitni( registara od koji( je " registara op9e namjene, a ostali(6 registara su7 program counter, registar sa trenutnim statusom programa i : registara sa spašenim statusom programa5 O 89 ,( ' ,7' 9 =, =, 0' =,7' *( < &9 *( 8)9* &

0' =,& 9*('7 ' X*(,? 88,(X '< (';'.Svaki mode mo.e da pristupi7 registrima r 2r3!, r3" stack pointeru+ i r3< link registru+,

r3: program counter2u+, cpsr current program status register, odnosno registru sa trenutnim statusom programa+4 P( 7 ,7' &,; -,7 &, 9 ;' *( 8)9* 8*8( @8'7 ; *(, ('& 8)')98( 8) (: ,; ,8 , ,;( 6 ,& ( 8)(9 8' 8*' & 8)')98,& *(, ('&' .

- A(?+ ) ?)9( ' ; I&* & )') , , )+ ARM C,() -A" M ?(,*(,? 88,(. G 0 +))* //FFF.; 8 -( 98 .?,&/'() ? 8/115"$/'(?+ ) ?)9( -' ;-&* & )') , -, -)+ -'(&-?,() -'"-& ?(,*(,? 88,(.+)&

/ S +: M'+ ;(' P(')'*: ' ; M' , K9&'( J' . E7, 9) , , P(,? 88,( A(?+ ) ?)9( M,0 P+, 8.Cite Seer A . T+ P 8 7' ' S)') U 7 (8 ) :.;. G 0. +))* //? ) 8 ( . 8).*89. ;9/7 F;,?/;,F ,'; ;, 1$.1.1. !!.2 ( * ( *1 ) * *; .

+M'?+ 8: A;7' ? ; R 8?. T+ ARM I 8)(9?) , S ). 01) Universit; Program 2 F3 @ .;. . *' .Simple)ac(ines. G 0. 13 M' 2$1 .

3 S?+ 88 (: T &. B9 ; ), S&'()*+, H'(;F'( P(,? 88,(8. -eo@in. N ,F LLC: 12 0. 2$12. G 0. 1! M' 2$1 . +))* //FFF. ,F . )/ F8/ 9 ; -),-8&'()*+, -+'(;F'( -1!-*(,? 88,(8 .

2 I ID.


7/14

.

Ilustracija 2. - Registri ARM procesora 10

S7 8)(9=? &, 9 ;' *( 8)9* ( 8)( &' ($-(14 ; ( =) ,. V > ' 8)(9=? ' &,;' *( 8)9* *(, ('& ?,9 ) (-9.

Ilustracija 3. - Izgled registara sa statusom programa 11

NZCV 89 ' ,7 =, , ''7' 8 IW.) T 89 ='('=) ( 8) < ' < )7()9 7 ( 9 ARM '(+ ) =)9( '< 8 ; >- T $: *(,? 8,( 9 ARM 8)')- T 1: *(,? 8,( 9 )+9&0 8)') .

*, I 98)('? ' *( 9 )' 8' M'?+ 8: A;7' ? ; R 8?. T+ ARM I 8)(9?) , S ). 01) Universit; Program 2 F3 @ .;. . *' .Simple)ac(ines . G 0. 13M' 2$1 .

** 454D


8/14

.

.1. T+9&0 8)')

P( )+,; , 8)'= 9), ;' 89 ARM *(,? 8,( RISC *(,? 8,( . I'=, 90( ' ,7( '7' =, *(, ('&' 9 ,; ,89 ' CISC *(,? 8,( : ? ' =, 9 * '>' 9 RISC

*(,? 8,( =,( ) 7 & &,( ,; CISC *(,? 8,(': ' 8& )' 8), *(, ('&'.K'=, 0 8 8&' ' *,)( 0' ' ;,;') ,& & &,( ,&: =( (' *,8 0' 8=9*

8)(9=? ' - T+9&0 8=9* 8)(9=? ': =', ,*? ' ' RISC *(,? 8,( . N' *, ') < * 8' ,7 &8=9*,& 8)(9=? ' ARM!TDMI.

$(umb set instrukcija se sastoji od 3E2bitni( instrukcija koje slu.e kao kompaktna zamjena za "!2bitne instrukcije, koje se inače koriste u 01) procesorima3! I8)'= &, ;'

89 87 32-0 ) 8)(9=? ;,8)9* 9 T+9&0 8 )9 8)(9=? ' @ *(. *,8), '<=,( 8) > T+9&0 8 ) 8)(9=? ' *( 8)9* 8)')98 ,& ( 8)(9 .

U 89 ) : *,8), 2 8 )' 8)(9=? ': 7 > 8'&, 32-0 ) 8 ) 8)(9=? '. P(,?=';' =,( 8) T+9&0 8 ) 8)(9=? ': '=, ), ;,+7') 8)(9=? 9 @ )?+ : ; ,8)'7 , *(, ( ;' 0 ;,0 , 32-0 ) =7 7' ). R' =' & 69 ,7' ;7' =7 7' ) ' 8

8)(9=? ' 9 ;,+7'>' 9 ) (*( )'? 8)(9=? ': =, 8 ,0'7 ' 9 *( ?9@ 7( '7' ' . O7, *(, ( 7' 8 ,0'7 ' 9 *,&,> *,8 0 , +'(;7 (' =, 8 ' ' ' < *9

), 98*,('7' 7( '7' : ' ) ; & &,( 9.

Ilustracija 4. - ristup registrima! ARM state "lije#o$ i %&'M( state "desno$ 13

*. L & 9 : J, . I )(,;9?) , ), ARM T+9&0. %mbedded 2 Cracking t(e Code to S;stems evelopment . U M C,&&9 ) 8: 24 S *). 2$$3. G 0. 13 M'2$1 .


9/14

.

N' 98)('? ';: 7 ; 8 =, & ( 8)( &' &, ;' 8 *( 8)9* : =';' *(,? 8,( ('; 9 ARM8)') @ 7, : ' =, & =';' *(,? 8,( ('; 9 T+9&0 8)') @; 8 , .

I*'=: ' 7 >' (' =' 7 ' ' ' SP @8)'?= *, ) ( ( 8)'(. T+9&0 8)') *,8 ;9=, =, *,8 0 + 8)(9=? ': =', ), 89 PUSH POP =, *,8), 9 ARM 8)') -9.

P,8), =, =, '< ' ;' 8 96 '*98) T+9&0 8)') : ' = ,; + 89 (' ?+ E ?+' 8)(9=? @ 8)(9=? : (' ?+: L = E ?+' @ L 8)(9=?=,( 8) 7 ( ' 5 ARM '(+ ) =)9( . P( =,& (' ' ': *(,7 ('7' 8 ' &' '


10/14

.

) * 8 +(, , DRAM-' 8' ;7,8)(9=,& 0( ,& *( ,8' *,;')'=': ' &,0 9( 6' . U87'=, '( ; , ('? LPDDR-' 9;7,8)(9 ,; 2$ M0*8 ;, 1$ M0*8 @* ( I/O . V, )' ''*' ' ' ,8 1.2 V.

Hto se tiče 1O)2a, neki ure/aji, kao što je Samsung Gala8; S, imaju multi21O) set2up Iedan memorijski čip je manji, sa oko :3! )B, ali br.i i po(ranjuje glavne sistemske =ajlove, keš i podatke aplikacija u zasebne particije rugi čip je sporiji, ve9i i inače sa 32!GB particije korisnički( podataka36

D(9 9( 6' : =', ), A** I*+, 4S M,),(, ' D(, ; R' (: *( ( (' 9 ;' < *' *,+(' 7' =, 8 ' ' & 69 ;7' < *' =,( ) ' 9 &9 ) -?+ * 8 )-9*. P ( ,(&'

,7 + < *,7' 89 0, , ), 0 0 ,8)7'( 8' =8) ( & & ?(,SD ='() ?'&' ( 89 < *,; ( =) , 8*, 8' * ,'7' 0( 9 =,&9 ='? & 69 *(,? 8,(' ('; & &,( .

U '7 ,&: 87'=' CPU (' &' 7 '8) )9 = & &,( 9 ' *('7 ' =,+ ( ) ,8) 89; (' ' CPU '(+ ) =)9(,&.

*/ LPDDR2 SDRAM. Lntegrated Silicon Solution Lnc I ) (') ; S ?, S, 9) , I ?.: .;. G 0. 1! M' 2$1 . +))* //FFF. 88 .?,&/US/*(,;9?)-;('&-*;;(2.8+)& .

*+ S?+ 88 (: T &. B9 ; ), S&'()*+, H'(;F'( M &,( ' ; S),(' . -eo@in. N ,F LLC: 12 M'(. 2$12. G 0. 1! M' 2$1 .+))* //FFF. ,F . )/ F8/ 9 ; -),-8&'()*+, -+'(;F'( -3!-& &,( -' ;-8),('

*3 O0 ' ' (' = & &,( M?L'?+ ' : P ) (. S&'()*+, 8 - N') 7 C'?+ . )obi=; . N.*.: 13 M' 2$13. G 0. 1! M' 2$1 .+))* //; 7.&,0 .?,&/0 , /8&'()*+, - ,?' 8),(' -,9)* ( ,(&8-0(,F8 (-?'?+ / .


11/14

.

Ilustracija +. - oređenje ni#oa *e, memorije ARM i + procesora 1/

N'*,& &, ), ;' 8&'()*+, 9( 6' =,( 8) = 8'&, =';' ), *,)( 0 ,: ;' 09&' * ( ,(&' 8 9( 6' ' *( 0( & *( 8)9*9 & *,;'? &'.

. IMPLEMENTACIJA ARM PROCESORA U SMARTPHONE UREĐAJIMA

T( ) & *(,? 8,(' ;,& (' ' 89 < ) ( 8)'= 9) =,&*' ,; =, + 87'=' 9; 87, 9&* & )'? 9 ARM '(+ ) =)9( .$e8as Lnstruments je bio jedan od pokretača ove dinamične

industrije, ali se povukao sa tr.išta Preostale tri va.ne kompanije na tr.ištu su7!

1. W9' ?,&& '& (


12/14

.

.1. W9' ?,&&

I ;7, ) > &, *( & ( W9' ?,&& *(,? 8,(': 09;9> ;' , &* & ) (' 9 ARM'(+ ) =)9(9 , '=, ='=, ), ,8)' =,&*' ('; .Mualcomm modi=icira originalni 01) Corte8 05 i Corte8 03: dizajn za svoj Scorpion i Jrait CPU!3 M,; ='? 89 ( 9 ) (' *,&'=,& 9 0( '(+ ) =)9( .

U S,C 89 ;,;' , 8 &' *9 , HD 7 ; ': 0(&9 ) & ; ' ,* ('? 8&' *,)(, 0') ( .

K'=, (' 8)'= 9),: W9' ?,&& ' *, ') *, 87, & S '*;(' , SOC@, '< =', S1-S4 . O8 & S 8 ( ': *,8), *,;8 ( 9 ,(&')9 ,; )( 8 ,7' < ) ( 0(,

S3 i S! su jednojezgreni SoC, sa Scorpion procesorima koji imaju =rekvenciju rada u

rasponu do 3,:Gz S3 se koristio u prvoj verziji &indo@s P(one2a, dok je S!, koji ima sna.niji gra=ički procesor, korišten u ure/ajima poput $C esire , esire S i prvoj generaciji Son; %ricsson Aperia ure/aja S" je dvojezgreni čip, sa još boljom gra=ičkom podrškom, te ga prati i S< koji mjesto glavnom procesoru daje Jrait2u umjesto Scorpionu!!

S7'=' ,; 4 K(' ),7 ( &, ('; ) ' )'=)9 ,; 2.5 BH . O7, 87 ( 9 )9 0( ,&LTE G =, =? ,&: 0, ,& ( , 9? ,& 79=,7 & 8 8) &,&.

.* P'7 ,7 >: D ' . S&'()*+, P(,? 8,( 2. D , W9' ?,&&. )OB (r . M,0.+(: 2 N,7. 2$12. G 0. 12 M' 2$1 . +))* //&,0.+(/8&'()*+, -*(,? 8,( -2-; ,-[9' ?,&&/ .

.. P'7 ,7 >: D ' . S&'()*+, P(,? 8,( 2. D , W9' ?,&&. )OB (r . M,0.+(: 2 N,7. 2$12. G 0. 12 M' 2$1 . +))* //&,0.+(/8&'()*+, -*(,? 8,( -2-; ,-[9' ?,&&/ .


13/14

.

1$. ZAKLJU%AK

M, &, ( > ;' 8&'()*+, 9( 6' ,< =9 7, 9? ' 9 8'&,& ; ' 9: 8, )F'( -9.T =, 0 0 , *( ;7 ; ) ;' > 8 8'&' ,7' 8)(9=)9(' *9 , & ) . K', ), 8&, &,7 ; ) : =(, + 8),( 9 8 *9 , ), ' *(,& , ), 8 ) < ,7 '(+ ) =)9( . K;' ARM *(,? 8,( 9 ,79 ';, ('; 9 *,0, ' ' 7 ' ' ' 0( 9: 9 ) ;9 ( 8 .

K,&*' > '8)'7 ) 0'? 7') ,7 7 ( *(,? 8,(' *,0, '7') +'(;7 ( 8'&,9( 6' ' 8' ) ( 8' & G - : BPS: *,;( =9 ' N C: LTE &( : 9 ),,)+ ' < *9.

T( 9) ,: &,0 ,* (') 7 8 8) & *,< 9 =,( 8) ) 4-0 ) 9 '(+ ) =)9(9 *(,? 8,(': =, ' ) ,( )8= ,8 *,7 >' ' 0( : ) *,7 >' =) 7 ,8) +'(;7 (' 8, )7 (8= + '* ='? '. N,: 7 > ' )'0 )' 8&'()+*+, -' =,( 8) 4-0 ) *(,? 8,(

&' 9 ), =, 8 ' ' +'(;7 ( ;' ' *,=( 9.


14/14

.

IZVORI

1. P'7 ,7 >: D ' . S&'()*+, P(,? 8,( 2. D , W9' ?,&&. MO .+(. M,0.+(: 2 N,7. 2$12. G 0. 12 M' 2$1 . +))* //&,0.+(/8&'()*+, -*(,? 8,( -2-; ,-[9' ?,&&/ .

2. M?L'?+ ' : P ) (. S&'()*+, 8 - N') 7 C'?+ . M,0 . N.*.: 13 M' 2$13. G 0.1! M' 2$1 . +))* //; 7.&,0 .?,&/0 , /8&'()*+, - ,?' 8),(' -,9)* ( ,(&8- 0(,F8 (-?'?+ /.

3. LPDDR2 SDRAM. I ) (') ; S ?, S, 9) , I ?. I ) (') ; S ?, S, 9) , I ?.;. G 0. 1! M' 2$1 . +))* //FFF. 88 .?,&/US/*(,;9?)-;('&- *;;(2.8+)& .

4. S?+ 88 (: T &. B9 ; ), S&'()*+, H'(;F'( M &,( ' ; S),(' . N ,F . N ,F LLC: 12 M'(. 2$12. G 0. 1! M' 2$1 .+))* //FFF. ,F . )/ F8/ 9 ; -),-8&'()*+, -+'(;F'( -3!-& &,( -' ;-

8),(' / .

5. M'?+ 8: A;7' ? ; R 8?. T+ ARM I 8)(9?) , S ). ARM U 7 (8 ) P(, ('& -V1.$ @ .;. . *' . S &* M'?+ 8. G 0. 13 M' 2$1 .

. S&'()*+, . S?( 0;. N.*.: .;. G 0. 1! M' 2$1 .+))*8 //FFF.8?( 0;.?,&/;,?/1"2$"1"3$/S&'()*+, .

!. P'7 ,7 >: D ' . S&'()*+, P(,? 8,( 1. D , O*> ),. M,0+(. M,0.+(: 2 N,7.2$12. G 0. 1! M' 2$1 . +))* //&,0.+(/8&'()*+, -*(,? 8,( -1-; ,-,*? ),/ .

". S?+ 88 (: T &. B9 ; ), S&'()*+, H'(;F'( P(,? 88,(8. N ,F . N ,F LLC:12 0. 2$12. G 0. 1! M' 2$1 . +))* //FFF. ,F . )/ F8/ 9 ; -),-8&'()*+, -+'(;F'( -1!-*(,? 88,(8 .

. S +: M'+ ;(' P(')'*: ' ; M' , K9&'( J' . E7, 9) , , P(,? 88,( A(?+ ) ?)9( M,0 P+, 8. C ) S ( . T+ P 8 7' ' S)') U 7 (8 )G 0. +))* //? ) 8 ( . 8).*89. ;9/7 F;,?/;,F ,';;, 1$.1.1. !!.2 ( * ( *1 ) * *; .

1$. L & 9 : J, . I )(,;9?) , ), ARM T+9&0. E&0 ;; ; - C('?= )+ C,; ),S 8) &8 D 7 ,*& ). U M C,&&9 ) 8: 24 S *). 2$$3. G 0. 13 M' 2$1 .

Documents

Arhitektura Smartphone Uredjaja