ARM Cortex-R es una familia de núcleos de procesador RISC ARM de 32 y 64 bits con licencia de Arm Ltd. Los núcleos están optimizados para aplicaciones críticas en tiempo real y para la seguridad . Los núcleos de esta familia implementan el perfil ARM Real-time (R), que es uno de los tres perfiles de arquitectura, siendo los otros dos el perfil de Aplicación (A) implementado por la familia Cortex-A y el perfil de Microcontrolador (M) implementado por la Familia Cortex-M . La familia de microprocesadores ARM Cortex-R actualmente consta de ARM Cortex-R4(F), ARM Cortex-R5(F), ARM Cortex-R7(F), ARM Cortex-R8(F), ARM Cortex-R52(F) , ARM Cortex-R52+(F) y ARM Cortex-R82(F).
ARM Cortex-R es una familia de núcleos ARM que implementan el perfil R de la arquitectura ARM; ese perfil está diseñado para aplicaciones críticas de seguridad y en tiempo real de alto rendimiento. Es similar al perfil A para el procesamiento de aplicaciones, pero agrega características que lo hacen más tolerante a fallas y adecuado para su uso en aplicaciones críticas de seguridad y en tiempo real.
Las características críticas de seguridad y tiempo real agregadas incluyen:
La arquitectura Armv8-R incluye funciones de virtualización similares a las introducidas en la arquitectura Armv7-A. Se proporcionan dos etapas de traducción basada en MPU para permitir aislar múltiples sistemas operativos entre sí bajo el control de un hipervisor.
Antes del R82, presentado el 4 de septiembre de 2020, [1] la familia Cortex-R no tenía una unidad de gestión de memoria (MMU). Los modelos anteriores al R82 no podían usar memoria virtual , lo que los hacía inadecuados para muchas aplicaciones, como Linux con todas las funciones . [1] Sin embargo, muchos sistemas operativos en tiempo real (RTOS), con énfasis en el control total, han considerado tradicionalmente la falta de una MMU como una característica, no como un error. [1] En el R82, es posible ejecutar un RTOS tradicional en paralelo con un sistema operativo paginado como Linux, donde Linux aprovecha la MMU para mayor flexibilidad, mientras que el RTOS bloquea la MMU en un modo de traducción directa en las páginas asignadas. al RTOS para conservar la total previsibilidad de las funciones en tiempo real. [1]
Arm Holdings no fabrica ni vende dispositivos de CPU basados en sus propios diseños, sino que otorga licencias de los diseños principales a las partes interesadas. ARM ofrece una variedad de términos de licencia, que varían en costo y entregables. Para todos los licenciatarios, ARM proporciona una descripción de hardware integrable del núcleo ARM, así como un conjunto completo de herramientas de desarrollo de software y el derecho a vender silicio fabricado que contenga la CPU ARM.
Los fabricantes de dispositivos integrados (IDM) reciben la IP del procesador ARM como RTL sintetizable (escrito en Verilog ). De esta forma, tienen la capacidad de realizar optimizaciones y extensiones a nivel arquitectónico. Esto permite al fabricante lograr objetivos de diseño personalizados, como mayor velocidad de reloj, muy bajo consumo de energía, extensiones del conjunto de instrucciones, optimizaciones de tamaño, soporte de depuración, etc. Para determinar qué componentes se han incluido en un chip de CPU ARM en particular, consulte el Hoja de datos del fabricante y documentación relacionada.
Cortex-R es adecuado para su uso en sistemas controlados por computadora donde se requiere una latencia muy baja y/o un alto nivel de seguridad. Un ejemplo de una aplicación crítica para la seguridad en tiempo real sería un moderno sistema de frenado electrónico en un automóvil. El sistema no sólo debe ser rápido y responder a una gran cantidad de entradas de datos de sensores, sino que también debe ser responsable de la seguridad humana. Un fallo de dicho sistema podría provocar lesiones graves o la muerte.
Otros ejemplos de aplicaciones críticas para la seguridad y/o en tiempo real incluyen:
