第7回関東qt勉強会
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第7回関東qt勉強会

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第7回関東qt勉強会 Presentation Transcript

  • 1. プログラマーのため のARM CPU概論 第7回関東Qt勉強会11年11月26日土曜日
  • 2. アジェンダ •ARM CPUの概要 • Cortex-Mシリーズ • Cortex-Aシリーズ •Linaroの概要11年11月26日土曜日
  • 3. Please Follow Me @himamura •基本的にハード屋さんです •組み込み系です •Linaro倶楽部 •関東Qt勉強会 •関東MeeGo勉強会11年11月26日土曜日
  • 4. アジェンダ •ARM CPUの概要 • Cortex-Mシリーズ • Cortex-Aシリーズ •Linaroの概要11年11月26日土曜日
  • 5. ARMアーキテクチャ ARM v7-A Cortex-A15 Cortex-A9 Cortex-A8 ARM v6 ン ョ ARM11 MPCore シ ー ARM1176JZ(F)-S ケ リ ARM1136J(F)-S プ Cortex-A5 ア ARM1156T2(F)-S ARM v5 ARM v7-R ARM1026EJ-S Cortex-R4F Cortex-R4 イム ARM926E-S ア ルタ リ ARM968E-S ARM946E-S マイクロコントローラ ARM v7-M Cortex-M4 ARM v4 Cortex-M3 SC300 ARM v6-M ARM7TDMI SC100 SC000 Cortex-M1 Cortex-M011年11月26日土曜日
  • 6. アジェンダ •ARM CPUの概要 • Cortex-Mシリーズ • Cortex-Aシリーズ •Linaroの概要11年11月26日土曜日
  • 7. ARM MCUの主力Cortex-M3 高性能MCU 1.25 DMIPS/MHz すべてC言語で記述できる Thumb-2, 16/32ビット混在のハイブリッドな命令セット 柔軟なコンフィギュレーションが可能 ネスト可能なベクタ割り込みコントローラ(NVIC) 洗練されたデバッグとトレース対応 スリープモードによる省電力が可能 実績あるMCUコア 2004年に発表 世界中での実績11年11月26日土曜日
  • 8. デジタル信号処理への展開Cortex-M4 これまでのCortex-MとDSP機能を一つのコアに 統合 既存のCortex-Mの技術、機能、利点をすべて活用 信号処理技術への差別要因を加える⇒ DSP、 SIMD、浮動小数点 ひとつの開発ツールで利用できる 従来のCortex-M3 信号処理要素 使いやすい Cortex シングルサイクルMAC 高性能 統合したSIMD 低消費電力 M4 浮動小数点11年11月26日土曜日
  • 9. 下位のコアを包含する命令セット11年11月26日土曜日
  • 10. OMAP5の中のCortex-M411年11月26日土曜日
  • 11. アジェンダ •ARM CPUの概要 • Cortex-Mシリーズ • Cortex-Aシリーズ •Linaroの概要11年11月26日土曜日
  • 12. 11年11月26日土曜日
  • 13. ARMインストラクションセットの進化 Cortex Thumb-EE VFPv3 ARM11 NEON Adv SIMD Thumb-2 ARM9 TrustZone ARM10 SIMD VFPv2 Jazelle Thumb-2 Only V4 V5 V6 V6 V5 V6 V7-A/R V7-M11年11月26日土曜日
  • 14. Cortex-A8/A9の特徴 特徴 利点 メディアと信号を高速処理することにより、特定アプリケーション NEON メディア・プロセシング・ 向けの性能を高め、アプリケーション・ソフトウェアの開発とサ エンジン ポートを統合する利便性を提供 単精度と倍精度のスカラ浮動小数点演算を大幅に高速化します。ま 浮動小数点ユニット た、従来のARM FPU の2 倍の性能により、業界をリードする画 像処理、グラフィックス、科学技術計算機能を提供 従来の ARM コードのピーク性能を提供しつつ、命令の保存に必要 Thumb2テクノロジー なメモリを最大30%縮小 デジタル著作権管理から電子決済まで、多様なセキュリティ・アプ TrustZoneテクノロジー リケーションの信頼性高い実装を保証 バイト・コード言語のJIT、AOT コンパイルにおいてコード・サイ Jazelle RCT、DBX ズを3 分の1まで縮小すると同時に、Java 命令の直接バイト・ テクノロジー コード実行によって従来の仮想マシンでの高速処理に対応11年11月26日土曜日
  • 15. 高いメモリ効率Thumb2命令 データの有効利用/ 効率的なアクセス アンアラインドデータをコアが サポート パックした構造体を容易に扱う 事ができる データ領域を有効に利用 コードサイズが小さ い コード密度の高いThumb-2命令 セット ARM7のThumb命令の上位互換 16ビット長と32ビット長の命令 を混在 実行モードの切り替えが不要11年11月26日土曜日
  • 16. 浮動小数点ユニット • 高性能な単精度、倍精度浮動小数点命令を提供 • これらの命令は、ARM VFPv3アーキテクチャとの互換性を持ち、先行世 代のARM浮動小数点コプロセッサともソフトウェア互換 • IEEE-754 完全準拠の浮動小数点に対応し、初めて従来の「ランファス ト」モードと同じ速度で動作 • トラップ例外がないため、ソフトウェアが簡素化され、浮動小数点コード の性能がさらに高くなる • ARM Mali™グラフィックス・プロセッサなどの組み込み3D プロセッサと のインタラクションを強化するため、16 ビットの浮動小数点データ型変換 を行う命令も追加されている • 先行世代の ARM 浮動小数点コプロセッサに比べ、平均2 倍以上の浮動小 数点性能を提供する • Cortex-A9 FPU は、高度なグラフィックス、3D、イメージング、科学技 術計算を使用する各種ソリューションを大幅に強化する11年11月26日土曜日
  • 17. NEON(メディア・プロセシング・エンジン) • Cortex-A8 プロセッサに最初に導入されたARM NEON Advanced SIMD 命令セットの実装により、メディア処理および信号処理機能を高速実行 • MPE は、Cortex-A9 プロセッサの浮動小数点ユニット(FPU)を拡張するも ので、4 個のMAC および64 ビット、128 ビット・レジスタ・セットの追 加により、8、16、32 ビット整数、32 ビット浮動小数点のデータ量につい て毎サイクル、豊富なSIMD 演算を実行 • SIMD 機能を高める特長として、このMPE は、Fused データ型に対応して いるためにパッキング/アンパッキングのオーバヘッドがなく、ストラク チャード・ロード/ストア機能によってアルゴリズム形式とマシン形式の間 のデータ・シャッフルが無い • MPE の使用により、FPU が使えるレジスタ・ファイルも大きくなり、設計 は32 個の倍精度レジスタをサポートできることになる • 32/64 ビット・スカラ浮動小数点およびコア整数演算性能はそのまま11年11月26日土曜日
  • 18. オープンソースでのNEON11年11月26日土曜日
  • 19. 11年11月26日土曜日
  • 20. NEONが無い有名なCPU Tegra211年11月26日土曜日
  • 21. 11年11月26日土曜日
  • 22. 11年11月26日土曜日
  • 23. 11年11月26日土曜日
  • 24. 11年11月26日土曜日
  • 25. アジェンダ •ARM CPUの概要 • Cortex-Mシリーズ • Cortex-Aシリーズ •Linaroの概要11年11月26日土曜日
  • 26. 11年11月26日土曜日
  • 27. LinuxベースのディストリビューションとSoC11年11月26日土曜日
  • 28. Linaroの作業範囲11年11月26日土曜日
  • 29. Linaroのエンジニアユニット11年11月26日土曜日
  • 30. Linaroの立ち位置11年11月26日土曜日
  • 31. Linaroのロードマップ11年11月26日土曜日
  • 32. Linaroのロードマップ11年11月26日土曜日
  • 33. Abobe FlashとAIRのサポート11年11月26日土曜日
  • 34. HTML511年11月26日土曜日
  • 35. CSSとSMPのロードマップ11年11月26日土曜日
  • 36. OESFによるLinaro Android11年11月26日土曜日
  • 37. Linaro 11.10 Ubuntu * This month Linaro Ubuntu LEB images are based on Ubuntu 11.10 (Oneiric) featuring the latest and greatest Unity 3D experience ported to OpenGL ES by the Linaro Graphics Working Group. Note that this is one month ahead of plan and a remarkable achievement of the Developer Platform Team with support from the whole Linaro engineering organization. * The Graphics Working Group has integrated GLEW with OpenGL ES support on Ubuntu 11.10 images. It is packaged and available at the Linaro Overlay PPA. * After a few month of investment into libjpeg-turbo optimization by the Multimedia Working Group, the recently started libpng effort carried successes this month and an initial component release of libpng 1.5 with a first set of ARM optimization is included in this release. PNG is a key building block of web browsing technology and improvements will be a direct benefit for usability in todays ARM based products. The Ubuntu-based images consist of two parts. The first part is a hardware pack, which can be found under the hwpacks directory and contains hardware specific packages (such as the kernel and bootloader). The second part is the rootfs, which is combined with the hardware pack to create a complete image. For more information on how to create an image please see: http://wiki.linaro.org/Platform/DevPlatform/Ubuntu/ImageInstallation11年11月26日土曜日
  • 38. ご清聴ありがとうございました。 Q&A11年11月26日土曜日