ARM體系結構、架構
ARM7系列
ARM7TDMI是ARM7系列中使用最廣泛的,它是從最早實現32位地址空間編程模式的ARM6內核發展而來的,并增加了64位乘法指令,支持片上調試、16位Thumb指令集和EmbeddedICE觀察點硬件。ARM7TDMI屬于ARM v4 體系結構,采用馮諾伊曼結構,3級流水處理,平均0.9DMIPs/Mhz性能。不過ARM7TDMI沒有MMU(Memory Management Unit)和Cache,所以僅支持那些不需要MMU和Cahce的小型實時操作系統,如VxWorks、uC/OS-II和uLinux 等RTOS。其他的ARM7系列內核還有ARM720T和ARM7E-S等。ARM9系列
ARM9TDMI相比ARM7TDMI,將流水級數提高到5級從而增加了處理器的時鐘頻率,并使用指令和數據存儲器分開的哈佛結構以改善CPI和提高處理器性能,平均可達1.1DMIPs/Mhz,但是ARM9TDMI仍屬于ARM v4T體系結構。 在ARM9TDMI基礎上又有ARM920T、ARM940T和ARM922T,其中ARM940T 增加了MPU(Memory Protect Unit)和Cache;ARM920T和ARM922T加入了MMU、Cache和ETM9(方便進行CPU實時trace),從而更好的支持象Linux 和WinCE這樣的多線程、多任務操作系統。ARM9E系列
ARM9E系列屬于ARM v5TE,在ARM9TDMI的基礎上增加了DSP擴展指令,是可綜合內核,主要有ARM968E-S、ARM966E-S、ARM946E-S和 ARM926EJ-S(v5TEJ指令體系,增加了Java指令擴展),其中ARM926EJ-S 是最具代表性的。通過DSP和Java的指令擴展,可獲得70%的DSP處理能力 和8x的Java處理性能提升。另外分開的指令和數據Cache結構進一步提升了軟件性能;指令和數據TCM(Tightly Couple Memory:緊耦合存儲器)接口支持零等待訪問存儲器;雙AMBA AHB總線接口等。ARM926EJ-S可達250Mhz以上的處理速度,很好地支持Symbian OS、Linux、Windows CE和Palm OS 等主流操作系統。 ARM11系列 ARM11系列主要有ARM1136、ARM1156、ARM1176和ARM11 MP-Core 等,它們都是v6體系結構,相比v5系列增加了SIMD多媒體指令,獲得1.75x 多媒體處理能力的提升。另外,除了ARM1136外,其他的處理器都支持AMBA 3.0-AXI總線。ARM11系列內核最高的處理速度可達500Mhz以上(其中90nm工藝下,ARM1176可達到750Mhz)以及600DMIPS的性能,請參考相關描述。 基于ARMv6架構的ARM11系列處理器是根據下一代的消費類電子、無線設備、網絡應用和汽車電子產品等需求而制定的。其的媒體處理能力和低功耗特點使它特別適合于無線和消費類電子產品;其高數據吞吐量和高性能的結合非常適合網絡處理應用;另外,在實時性能和浮點處理等方面ARM11可以滿足汽車 電子應用的需求。ARM Cotex 系列
Cortex系列是ARM公司目前最新內核系列,屬于v7架構,主要有 Cortex-A8、Cortex-R4、Cortex-M3和Cortex-M1等處理器,其中A8是面向高性能的應用處理器,最高可達1Ghz的處理速度,更好的支持多媒體及其他高性能要求,最高可達2000DMIPS;R4主要面向嵌入式實時應用領域(Real-Time), 7級流水結構,相對于上代ARM1156內核,R4在性能、功耗和面積(PPA: Performance,Power and Area)取得更好的平衡,>1.5DMIPS/Mhz和高于 400Mhz的處理速度。而M3主要是面向低成本和高性能的MCU應用領域,相比ARM7TDMI,M3面積更小,功耗更低,性能更高。Cortex-M3處理器的核心 是基于哈佛架構的3級流水線內核,該內核集成了分支預測,單周期乘法,硬件除法等眾多功能強大的特性,使其在Dhrystone benchmark上具有出色的表現 (1.25 DMIPS/MHz)。根據Dhrystone benchmark的測評結果,采用新的 Thumb®-2指令集架構的Cortex-M3處理器,與執行Thumb指令的 ARM7TDMI-S®處理器相比,每兆赫的效率提高了70%,與執行ARM指令的 ARM7TDMI-S處理器相比,效率提高了35%。ARM公司
ARM(Advanced RISC Machines)是微處理器行業的一家知名企業,設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟件。技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用于多種領域,比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式應用等。
ARM將其技術授權給世界上許多著名的半導體、軟件和OEM廠商,每個廠商得到的都是一套獨一無二的ARM相關技術及服務。利用這種合伙關系,ARM很快成為許多全球性RISC標準的締造者。
目前,總共有30家半導體公司與ARM簽訂了硬件技術使用許可協議,其中包括Intel、IBM、LG半導體、NEC、SONY、菲利浦和國民半導體這樣的大公司。至于軟件系統的合伙人,則包括微軟、升陽和MRI等一系列知名公司。
ARM架構是面向低預算市場設計的第一款RISC微處理器。
ARM 即Advanced RISC Machines的縮寫,既可以認為是一個公司的名字,也可以認為是對一類微處理器的通稱,還可以認為是一種技術的名字。
1985年4月26日,第一個ARM原型在英國劍橋的Acorn計算機有限公司誕生,由美國加州SanJoseVLSI技術公司制造。
20世紀80年代后期,ARM很快開發成Acorn的臺式機產品,形成英國的計算機教育基礎。
1990年成立了Advanced RISC Machines Limited(后來簡稱為ARM Limited,ARM公司)。20世紀90年代,ARM 32位嵌入式RISC(Reduced lnstruction Set Computer)處理器擴展到世界范圍,占據了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系統應用領域的領先地位。ARM公司既不生產芯片也不銷售芯片,它只出售芯片技術授權。
聲明:本站部分內容根據互聯網資料整理而成,若侵犯您的權益,請聯系我們,我們會盡快處理。