微電子行業(yè)的高速發(fā)展，工業(yè)網(wǎng)關(guān)MCU的內(nèi)核也在迅猛發(fā)展，工程師們對(duì)工業(yè)網(wǎng)關(guān)MCU的選型也提出了更高的功能和性能方面的需求。工業(yè)網(wǎng)關(guān)對(duì)嵌入式MCU選型主要是以性能和外圍功能為主。下面我們來(lái)主要看下Cortex-A7和Cortex-A8的性能和外圍功能的區(qū)別。

 圖1 ARM發(fā)布的內(nèi)核構(gòu)架時(shí)間

首先，我們了解下ARM Cortex-A系列內(nèi)核的發(fā)布時(shí)間。 我們從圖1，可以看出Cortex-A8發(fā)布的時(shí)間很早，是屬于ARMv7-A架構(gòu)的第一款Cortex-A系列的內(nèi)核;Cortex-A7是后期才發(fā)布的，集合了前期發(fā)布內(nèi)核的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)缺點(diǎn)，在性能和功能上都有很大的增強(qiáng)。

其次，我們看下Cortex-A7和Cortex-A8性能。MCU的性能表現(xiàn)主要是以內(nèi)核構(gòu)架和制作工藝。我們先看下Cortex-A7和Cortex-A8內(nèi)核構(gòu)架圖。

圖2 Cortex-A7內(nèi)核

Cortex-A7 處理器是一種由ARM公司推出的基于ARMv7-A架構(gòu)的高能效處理器，采用28nm/40nm制造工藝，可實(shí)現(xiàn)單核多核MCU。該處理器與其他Cortex-A系列處理器開(kāi)發(fā)的程序完全兼容，并借鑒了Cortex-A15高性能處理器的設(shè)計(jì)，采用了包括虛擬化、大物理地址擴(kuò)展 (LPAE) NEON 高級(jí) SIMD 和 AMBA 4 ACE 一致性等全新技術(shù)。Cortex-A7 處理器著重考慮了性能與功耗間的平衡。

 圖3 Cortex-A8內(nèi)核

ARM Cortex-A8處理器在2005年被引入市場(chǎng)，作為ARMv7-A架構(gòu)的第一個(gè)處理器，采用45nm/65nm制造工藝。自推出以來(lái)，Cortex-A8處理器已經(jīng)被Cortex-A15和Cortex-A17處理器所取代，但它在高性能32位計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)中代表著轉(zhuǎn)折點(diǎn)，并且仍然廣泛部署在許多嵌入式應(yīng)用。

從上面的內(nèi)核構(gòu)架可以看出，Cortex-A8處理器是第一款A(yù)RMv7-A架構(gòu)的處理器，是高性能的的單核處理器。Cortex-A7作為最新ARMv7-A架構(gòu)的MCU，并借鑒了Cortex-A15高性能處理器的設(shè)計(jì)，性能有很大的提升。從制造工藝上，Cortex-A7用28nm/40nm的制造工藝比Cortex-A8的45nm/65nm，在功耗方面Cortex-A7有很大優(yōu)勢(shì)。

最后，針對(duì)Cortex-A7和Cortex-A8的內(nèi)核，我們來(lái)選擇市面上主流的代表MCU，進(jìn)行簡(jiǎn)單外圍接口對(duì)比。我們將選擇800M主頻的Cortex-A7和Cortex-A8的MCU進(jìn)行對(duì)比，分別是Freescal Cortex-A7 i.MX 6ULL和某品牌 Cortex-A8 335X。

 表1 外圍接口對(duì)比表

通過(guò)表1，可以看出Cortex-A7和Cortex-A8內(nèi)核的MCU，外圍接口都很豐富，Cortex-A7內(nèi)核的MCU參考了Cortex-A8內(nèi)核的MCU外圍資源，使得Cortex-A7內(nèi)核的MCU更加貼近嵌入式的應(yīng)用，尤其是8串口設(shè)計(jì)，極大的解決了工業(yè)場(chǎng)合對(duì)多串口的需求，高速SD卡接口的設(shè)計(jì)，解決了大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題。

以上我們通過(guò)分析Cortex-A7和Cortex-A8內(nèi)核構(gòu)架和制作工藝，可以看出在同性能情況下Cortex-A7的低功耗表現(xiàn)得尤為突出，更符合工業(yè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備需求。通過(guò)外圍接口的對(duì)比，我們看出Cortex-A7內(nèi)核的MCU外圍接口豐富，更符合對(duì)接口要求復(fù)合的工業(yè)場(chǎng)景。

基于Cortex-A7 CPU的典型產(chǎn)品--佰馬邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)BMG700簡(jiǎn)介

佰馬科技BM700系列工業(yè)網(wǎng)關(guān)，是一款基于ARMCortex-A7架構(gòu)的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)。集數(shù)據(jù)智能采集、多種協(xié)議轉(zhuǎn)換、智能網(wǎng)關(guān)、全網(wǎng)通/4G無(wú)線通信、數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)發(fā)、VPN虛擬專網(wǎng)、本地存儲(chǔ)、WIFI覆蓋等功能于一體。支持3×LAN、1×WLAN、TF卡、2×RS232、3×RS485、2×ADC、2×DI、1×CAN （可選）、2×繼電器（可選）、WIFI功能（可選）、GPS功能（可選）、單模雙卡（可選）、雙模雙卡（可選）。ARM高端CPU,強(qiáng)大邊緣計(jì)算能力，有效分擔(dān)云端壓力；Linux系統(tǒng)，集成Python開(kāi)發(fā)環(huán)境和C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境， 提供標(biāo)準(zhǔn)API接口，方便項(xiàng)目二次開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

支持MQTT，可與阿里云、百度云等第三方云平臺(tái)對(duì)接，支持MQTT 、JSON、 HTTP等北向協(xié)議，支持OPC、Modbus、TCP、UDP、主流品牌PLC等南向協(xié)議，不斷擴(kuò)充的協(xié)議庫(kù)可使更多的設(shè)備輕松接入。廣泛接入、智慧匹配、強(qiáng)大運(yùn)算、5G/4G無(wú)線通信，是產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)盒子。佰馬邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)BMG700廣泛應(yīng)用于工業(yè)4.0、工業(yè)機(jī)器人、PLC遠(yuǎn)程管理、智慧工控、工廠信息化、設(shè)備上云、設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、智能制造等領(lǐng)域。