1.3 ARC EM处理器系列
ARC EM处理器产品系列自2012年推向市场以来，已经在传感器、IoT、微控制器、数字信号处理以及汽车电子等对设备功耗、体积和安全性要求高的深嵌入式应用领域得到了广泛应用。
ARC EM处理器的通用结构及其系列产品如图1-2所示。ARC EM处理器采用了三级流水线技术，包含基本的取指部件、ALU（算术逻辑单元）和寄存器组。在此基础之上，通过添加不同的功能模块（如高速缓存Cache、紧耦合存储器CCM）或扩展指令集（如向量处理DSP指令）实现不同的产品。
图1-2 ARC EM处理器通用结构与系列产品
目前，ARC EM处理器产品系列主要包括以下几种：
（1）ARC EM4处理器
ARC EM4结构图如图1-3所示。
内核规模非常小，等效门数小于10K。
高达1.77 DMIPS/MHz和3.41 Core-Marks/MHz的性能。
支持多达16个中断优先级别，240个中断。
可配置指令CCM（ICCM）容量为512B～2MB。
可配置数据CCM（DCCM）容量为512B～2MB。
ARM、AMBA、AHB、AHB-lite和BVCI总线接口。
可选32×32或（和）16×16乘法器。
支持自定义用户扩展。
主要应用包括：嵌入式和深嵌入式应用，如智能微系统（智能MEMS系统）、记忆卡、SSD控制器、8位和16位微控制器替代产品和电池供电的产品。
（2）ARC EM6处理器
ARC EM6结构图如图1-4所示。ARC EM6内核支持高达32K的指令和数据高速缓存，并专门进行了优化，以用于功耗和成本敏感型的嵌入式及深嵌入式应用。
图1-3 ARC EM4结构
图1-4 ARC EM6结构
多达32KB指令高速缓存（ICache）。
多达32KB数据高速缓存（DCache）。
高达1.77 DMIPS/MHz和3.41 Core-Marks/MHz的性能。
支持多达16个中断优先级别，240个中断。
可配置指令CCM（ICCM）容量为512B～2MB。
可配置数据CCM（DCCM）容量为512B～2MB。
ARM、AMBA、AHB、AHB-lite和BVCI总线接口。
可选32×32和（或）16×16乘法器。
支持自定义用户扩展。
主要应用包括：记忆卡、SSD控制器、功耗管理产品、便携式媒体播放器和其他移动设备。
（3）ARC EM SEP处理器
ARC EM SEP将实现汽车安全完整性等级ASIL D的硬件安全特性与高效小型处理器相集成，其结构图如图1-5所示。
图1-5 ARC EM SEP处理器结构
集成满足ASIL D级要求的硬件功能，包括纠错码（Error-Correcting Code，ECC），支持校验位，用户可编程的看门狗定时器和双核心的同步接口。
MetaWare编译器已通过ASIL D级认证。
大量用于简化ISO 26262认证程序的安全文件。
应用目标包括需要ISO 26262安全许可的嵌入式汽车应用，如运动与加速传感器、电动助力转向系统和先进的驾驶辅助系统（Advanced Driver Assistance System， ADAS）。
（4）ARC EM DSP处理器
物联网（IoT）市场中可穿戴式设备及器件需要其DSP高性能和低功耗，以实现最佳性能和延长系统待机时间，ARC EM DSP系列（包括EM5D和EM7D处理器）正是针对低功耗嵌入式应用进行了优化，其结构图如图1-6所示。
图1-6 ARC EM5D和EM7D处理器结构
ARCv2DSP ISA增加了超过100条DSP指令。
定点、矢量和SIMD DSP处理支持。
高能效的统一32×32 MUL/MAC单元。
高度可配置的DSP和处理器功能，以实现最佳设计。
MetaWare C/C++编译器，支持DSP编程。
功能丰富的DSP软件库，提供便捷的算法编程。
可选的硬件除法器。
高达1.77 DMIPS/MHz和3.41 CoreMark/MHz的性能。
支持APEX处理器扩展套件的加速。
JTAG调试界面。
主要应用包括：处理声音、音频和传感器数据的超低功耗、实时在线的IoT设备。