Em outubro de 2009 a Taxas Instruments anunciou o lançamento dos microprocessadores AM3505 e AM3517, com a finalidade de atender o mercado industrial.
A necessidade industrial
Não são todos os equipamentos eletrônicos que podemos colocar em operação dentro de uma fábrica. Dependendo do tipo de produto que está sendo manufaturado, como também o local onde isto ocorre, pode ter diferenças de temperaturas muito grande, como também sofrer diversos tipos de interferência devido principalmente dos motores em movimento. Ter um computador ou um equipamento de monitoração que opere em tais condições, estando o mais próximo possível da linha de produção, sempre foi o sonho de muitos projetistas. Colocar equipamentos que dependem de refrigeração para manter seu sistema funcionando nem sempre funciona da forma correta nestes locais, pois em muitos casos o ar que seria usado para esfriar os componentes já está a uma temperatura muito elevada.
Família SitaraTM
A Texas Instruments, procurando atender esta procura por processadores que trabalhem em ambiente industriais, desenvolveu a família SitaraTM de microprocessadores. Um dos pontos principais deste microprocessador é a faixa de temperatura em que trabalha, que vai de -40 até 85/105 graus dependendo do componente escolhido.
O Core do SitaraTM é baseado no ARM CortexTM-A8 de 500 Mhz, atingindo 1000 Dhrystone MIPS, possibilitando assim rodar Linux e Windows CE.
Além do seu tamanho, o componente não precisa ser refrigerado, possibilitando assim a construção de um PC compacto uma única placa. Além de eliminar a necessidade de ventilação, que consome energia para o funcionamento, o Core precisa de apenas 1,2 V e os sinais de IO 1,8 V (para DDR2) ou 3,3 V.
Outros recursos importantes que estão adicionados na nova família estão o acesso externo a memórias do tipo DDR2 (com interfaceamento de 1 GB para espaço de endereçamento), NOR Flash, NAND flash, OneNAND e Asynch SRAM, um canal SDMA de 32 bits, uma porta de vídeo configurável além de atender a diversos protocolos de comunicação serial, entre eles a Rede CAN e outros recursos que um processador pode oferecer.
No diagrama de blocos da figura 1 é possível ver a estrutura do AM3517.
Tanto o AM3505 como o AM3517 são montados em sBGA de 491 pinos.
Figura 1 – Diagrama de blocos do AM3517.
Dhrystone
É um Benchmark desenvolvido em 1984 para testar o desempenho bruto de um processador, isso porque ele simula chamadas e operações de escrita e leitura de dados. Este benchmarck foi originalmente desenvolvido em ADA por Reinkol P. Weicker, mas o mais utilizado é a sua versão em C distribuida por Rick Richardson, atualmente ela existe em várias linguagens.
TMDXEVM3517
Este é o módulo de avaliação do SitaraTM AM3517, conforme é possível observar na foto da figura 2, este módulo possui um display LCD Touch Screen, podendo rodar com OMAP3517 Linux SDK, Kernel 2.6.31 U-boot, Windows® Embedded CE in 4Q09 e Multiple RTOS in 1Q10, tendo entradas/saídas EMAC, USB PHY, USB OTG & Host, CAN, SDIO I2C, JTAG, Keypad, SD/MMC (2), DVID/HDMI, Video input, Bluetooth e WLAN.
O preço desta placa comprada diretamente do fabricante, sem contar as taxas e impostos é de mil dólares.
Figura 2 - TMDXEVM3517
ARM Cortex-A8
Esta arquitetura é conhecida pela sua alta eficiência e baixo consumo, próprio para projetos mobile, tais como telefones celulares, set-top boxes, consoles de vídeogames, aparelhos de navegação GPS e sistemas de entretenimento para automóveis, ou seja, para aparelhos que possam consumir até 300 mW.
Esta arquitetura pode trabalhar numa frequência entre 600 MHz até 1 GHz.
O Cortex-A8 teve as suas bases na arquitetura ARMv7, arquitetura está que possuia bons recursos implementado, entre eles o Thumb®-2, que tem a finalidade de condensar o código, e com isso reduzir o uso da memória em até 31% e também o gasto de energia com o processamento dos comandos. Outra tecnologia empregada na arquitetura é a tecnologia NEON utilizada para áudio, vídeo e gráficos 3D, podendo decodificar MPEG-4 VGA a 30 frames por segundo.
A segurança do sistema fica a cargo da tecnologia TrustZone, protegendo periféricos e a memória empregada.
A arquitetura Cortex-A8 possui duas ALU (Unidade Lógica de Aritmética), aumentando a eficiência na leitura das instruções. A tecnologia NEON utiliza de forma eficiente estas duas ALU.
Para a área industrial que requer um código muito enxuto e seguro, esta arquitetura possui a tecnologia Jazelle-RCT que compacta em até 3X o tamanho do programa compilado.
Na figura é possível ver no diagrama de blocos, a unidade NEON e o cache L2 com sua lógica.
Conclusão
Atualmente temos até a arquitetura ARM Cortex-A9 que possui de 1 a 4 Core (multicore) operando a 2.0 DMIPS/MHz cada Core, além de consumir menos que o Cortex-A8. Este tipo de arquitetura a Texas Instruments a utiliza nos seus OMAP4430/40. Porém a arquitetura Cortex-A8 é adotada por diversos fabricantes, tais como Apple, Samsung, Ericsson entre outras. O motivo se dá na sua consolidação, e que o processo de fabricação de um microprocessador leva um certo tempo, desde o seu projeto até a sua distribuição. Em breve teremos dispositivos móveis e computadores industriais utilizando não só o Cortex-A9, mas como outras tecnologias que tenham maior poder de processamento como também um baixo consumo, além de sobreviver aos ambiente hostis que um “chão de fábrica” pode provocar.
