低功耗芯片是将来云计算芯片的主流（低功耗芯片架构设计技术）

ARM9性能还不够？ Cortex-A8的成本高吗？ 528MHz Cortex-A7 能否填补这一空白？如果说528MHz主频稍显不足，那么800MHz主频Cortex-A7能否打消你的疑虑呢？

随着微电子产业的快速发展，以MCU为核心的微控制器也在快速发展。工程师们也对MCU选型提出了更高的功能和性能要求。嵌入式MCU选型主要依据性能和外围功能。我们来看看Cortex-A7和Cortex-A8在性能和外围功能上的差异。

图1 ARM发布的内核架构时间

首先我们来了解一下ARM Cortex-A系列内核的发布时间。从图1中我们可以看到Cortex-A8发布得很早，是第一个属于ARMv7-A架构的Cortex-A系列核心； Cortex-A7随后发布，集成了之前发布的内核的优点。弥补了缺点，大大增强了性能和功能。

其次，我们看一下Cortex-A7和Cortex-A8的性能。 MCU的性能主要取决于核心架构和制造工艺。我们先看一下Cortex-A7和Cortex-A8核心架构图。

图2 Cortex-A7内核

Cortex-A7处理器是ARM推出的基于ARMv7-A架构的高能效处理器。它采用28nm/40nm制造工艺，可实现单核和多核MCU。该处理器与为其他Cortex-A 系列处理器开发的程序完全兼容，并借鉴了Cortex-A15 高性能处理器的设计，包括虚拟化、大型物理地址扩展(LPAE) NEON Advanced SIMD 和AMBA 4 ACE 一致性等新技术。 Cortex-A7处理器注重性能和功耗之间的平衡。

图3 Cortex-A8内核

ARM Cortex-A8 处理器于2005 年推向市场，作为ARMv7-A 架构的第一款处理器，采用45nm/65nm 制造工艺。 Cortex-A8可作为高性能单核处理器，广泛应用于嵌入式领域、移动消费设备如智能手机、上网本、打印机和各种其他消费设备。自推出以来，Cortex-A8 处理器已被Cortex-A15 和Cortex-A17 处理器取代，但它代表了高性能32 位计算竞赛的转折点，并且仍然广泛部署在许多嵌入式应用中。

从上面的核心架构可以看出，Cortex-A8处理器是首款ARMv7-A架构处理器，是一款高性能单核处理器。 Cortex-A7作为最新的ARMv7-A架构MCU，借鉴了Cortex-A15高性能处理器的设计，性能得到了大幅提升。制造工艺方面，Cortex-A7采用28nm/40nm制造工艺，相比之下Cortex-A8采用45nm/65nm。 Cortex-A7在功耗方面具有很大优势。

最后，对于Cortex-A7和Cortex-A8的内核，我们选择了市场上主流的代表性MCU进行简单的外围接口比较。我们将选择800M主频的Cortex-A7和Cortex-A8 MCU进行比较，分别是Freescal Cortex-A7 i.MX 6ULL和知名品牌Cortex-A8 AM335X。

表1 外围接口对照表

从表1可以看出，Cortex-A7和Cortex-A8内核的MCU具有丰富的外围接口。 Cortex-A7内核的MCU参考了Cortex-A8内核的MCU的外设资源，使得Cortex-A7内核的MCU彼此更加接近。嵌入式应用，尤其是8串口设计，极大地解决了工业场合对多个串口的需求。高速SD卡接口的设计解决了大数据的存储问题。

致远电子的M6Y2C是一款工控核心板，采用飞思卡尔Cortex-A7 800MHz处理器，并采用先进的电源管理架构，带来更低的功耗。标配8路UART、2路USB OTG、2路CAN-Bus、2路以太网等接口；标配256MB DDR3和256MB NAND Flash，以及硬件看门狗；通过严格的EMC和高低温测试，确保核心板在恶劣环境下稳定工作。

图4 M6Y2C-256F256LI-T核心板

综上所述，通过上面对Cortex-A7和Cortex-A8的核心架构和制造工艺的分析，我们可以看到，在同等性能条件下，Cortex-A7的低功耗表现尤为突出，符合目前市场上对嵌入式设备的需求。通过外围接口对比可以看出，Cortex-A7内核MCU外围接口丰富，是满足当前嵌入式设备要求的单芯片解决方案。根据Cortex-A7的市场营销，Cortex-A7内核MCU的价格将低于Cortex-A8内核MCU。因此，Cortex-A7内核MCU的进入市场将对Cortex-A8内核MCU市场产生很大的影响。它将在客户新产品设计中占据很大的市场。