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arm内核有哪几种,armv7指令集

张世龙 05-13 01:24 104次浏览

不久前,ARM正式推出了全新的ARMv8体系结构Cortex-A50处理器系列产品,扩大了ARM在高性能和低功耗领域的领先地位,进一步赢得了移动终端市场的份额。 Cortex-A50是仅次于Cortex-A15的重量级产品,直接影响主流电脑市场的占有率。 以这个话题为中心,来总结一下这些年来在手机方面成为主流的ARM处理器吧。

从高到低,ARM处理器大致可以排序为http://www.Sina.com/http://www.Sina.com/http://www.Sina.com /,很少在较低的手机产品中使用

ARM处理器体系结构的发展

Cortex-A57、A53处理器Cortex-A53、Cortex-A57两款处理器属于Cortex-A50系列,首次采用64位ARMv8架构意义重大,这也是ARM最近发布的

Cortex-A57是ARM领先、性能最高的APP应用处理器,在同样的功耗水平下,其性能将达到当前顶级智能手机的3倍。 Cortex-A53是世界上能效最高、面积最小的64位处理器,能效是目前高端智能手机的三倍。 这两个处理器集成在ARM big.LITTLE处理器体系结构中,可根据计算需求进行切换,实现性能和功耗效率的平衡,两个处理器独立运行。

应用案例:预计2014年上市。

Cortex-A15处理器体系结构分析ARM Cortex-A15处理器属于Cortex-A系列,基于ARMv7-A体系结构,是业界性能最高、可授权的处理器

cortex-a15 MP酷睿处理器具有超高速管线,与低延迟的二级高速缓存紧密耦合,可提供高达4MB的高速缓存大小。 浮点和其他NEON介质性能改进使设备能够为消费者提供新一代的用户体验,并为Web基础架构APP应用程序提供高性能计算。 Cortex-A15处理器可应用于智能手机、平板电脑、移动计算、高端数字家电、服务器和无线基础架构等设备。

理论上,cortex-a15 MP酷睿处理器的移动配置提供的性能是当前高级智能手机的5倍多。 在高级基础架构APP应用中,Cortex-A15以高达2.5GHz的速度运行,支持可扩展的解决方案,可不断降低功耗、冷却和成本预算。

应用实例:三星Exynos 5250。 三星Exynos 5250芯片是首款A15芯片,应用于最新发布的Chromebook和Nexus 10平板电脑。 Exynos 5250频率为1.7GHz,采用32纳米的HKMG工艺,搭载Mali-604 GPU,性能强劲。 另据报道,三星新一代Galaxy S4将搭载四核版的Exynos 5450芯片组,使用Cortex-A15核。 另外,NVIDIA Tegra 4采用A15内核。

Cortex-A12处理器架构分析2013中旬,ARM发布了全新的Cortex-A12处理器。 在同样的功耗下,Cortex-A12的性能比Cortex-A9提高了40%,同时尺寸也同样减少了30%。 Cortex-A12同样支持big.LITTLE技术,可以结合Cortex-A7处理器进一步提高处理器的性能。

Cortex-A12体系结构图

ARM表示,Cortex-A12处理器未来将应用于许多智能手机和平板电脑产品,但重点是中端产品。 此外,ARM预计,到2015年,这些中端产品将远远超过旗舰级智能手机和平板电脑。

基于Cortex-A12处理器的中端计算机可以支持虚拟化、amd信任区域技术和高达1TB的主机存储,这将是未来非常有特色的产品。 这意味着未来搭载该处理器的智能手机完全可以作为所谓的byod(bringyourowndevice )设备使用。 换句话说,它是家用手机,同时也可以作为商业手机存储商业内容。

Mali-V500体系结构图

Cortex-A12还配备了全新的Mali-T622显卡芯片和Mali-V500视频编解码器IP解决方案,同样以节能为目标。 因此,中端市场的定位,在低功耗、小尺寸的情况下,Cortex-A12最终将取代Cortex-A9。 据悉,Cortex-A12将于2014年投放市场。 那个时候,我们可能会迎来中端市场的变化。

应用实例: 2014年发布。

Cortex-A9处理器体系结构分析ARM Cortex-A9处理器属于Cortex-A系列,基于AR

Mv7-A架构,目前我们能见到的四核处理器大多都是属于Cortex-A9系列。

   Cortex-A9 处理器的设计旨在打造最先进的、高效率的、长度动态可变的、多指令执行超标量体系结构,提供采用乱序猜测方式执行的 8 阶段管道处理器,凭借范围广泛的消费类、网络、企业和移动应用中的前沿产品所需的功能,它可以提供史无前例的高性能和高能效。

   Cortex-A9 微体系结构既可用于可伸缩的多核处理器(Cortex-A9 MPCore多核处理器),也可用于更传统的处理器(Cortex-A9单核处理器)。可伸缩的多核处理器和单核处理器支持 16、32 或 64KB 4 路关联的 L1 高速缓存配置,对于可选的 L2 高速缓存控制器,最多支持 8MB 的 L2 高速缓存配置,它们具有极高的灵活性,均适用于特定应用领域和市场。

   应用案例:德州仪器OMAP 4430/4460、Tegra 2、Tegra 3、新岸线NS115、瑞芯微RK3066、联发科MT6577、三星 Exynos 4210、4412、华为K3V2等。另外高通APQ8064、MSM8960、苹果A6、A6X等都可以看做是在A9架构基础上的改良版本。

 

● Cortex-A8处理器架构解析

   ARM Cortex-A8处理器隶属于Cortex-A系列,基于ARMv7-A架构,是我们目前使用的单核手机中最为常见的产品。

   ARM Cortex-A8处理器是首款基于ARMv7体系结构的产品,能够将速度从600MHz提高到1GHz以上。Cortex-A8处理器可以满足需要在300mW以下运行的移动设备的功率优化要求;以及需要2000 Dhrystone MIPS的消费类应用领域的性能优化要求。

   Cortex-A8 高性能处理器目前已经非常成熟,从高端特色手机到上网本、DTV、打印机和汽车信息娱乐,Cortex-A8处理器都提供了可靠的高性能解决方案。

   应用案例:MYS-S5PV210开发板、TI OMAP3系列、苹果A4处理器(iPhone 4)、三星S5PC110(三星I9000)、瑞芯微RK2918、联发科MT6575等。另外,高通的MSM8255、MSM7230等也可看做是A8的衍生版本。

 

● Cortex-A7处理器架构解析

   ARM Cortex-A7处理器隶属于Cortex-A系列,基于ARMv7-A架构,它的特点是在保证性能的基础上提供了出色的低功耗表现。

   Cortex-A7处理器的体系结构和功能集与Cortex-A15 处理器完全相同,不同这处在于,Cortex-A7 处理器的微体系结构侧重于提供最佳能效,因此这两种处理器可在big.LITTLE(大小核大小核心伴侣结构)配置中协同工作,从而提供高性能与超低功耗的终极组合。单个Cortex-A7处理器的能源效率是ARM Cortex-A8处理器的5倍,性能提升50%,而尺寸仅为后者的五分之一。

   作为独立处理器,Cortex-A7可以使2013-2014年期间低于100美元价格点的入门级智能手机与2010 年500美元的高端智能手机相媲美。这些入门级智能手机在发展中世界将重新定义连接和Internet使用。

   应用案例:全志Cortex-A7四核平板芯片,联发科刚刚发布的MT6589。

 

● Cortex-A5处理器架构解析

   ARM Cortex-A5处理器隶属于Cortex-A系列,基于ARMv7-A架构,它是能效最高、成本最低的处理器。

   Cortex-A5处理器可为现有ARM9和ARM11处理器设计提供很有价值的迁移途径,它可以获得比ARM1176JZ-S更好的性能,比ARM926EJ-S更好的功效和能效。另外,Cortex-A5处理器不仅在指令以及功能方面与更高性能的Cortex-A8、Cortex-A9和Cortex-A15处理器完全兼容,同时还保持与经典ARM处理器(包括ARM926EJ-S、ARM1176JZ-S和 ARM7TDMI)的向后应用程序兼容性。

   应用案例:高通MSM7227A/7627A(新渴望V、摩托罗拉XT615、诺基亚610、中兴V889D、摩托罗拉DEFY XT等)、高通MSM8225/8625(小辣椒双核版、华为U8825D、天语 W806+、innos D9、酷派7266等)、米尔 MYD-SAMA5D3X系列开发板(MYD-SAMA5D31、MYD-SAMA5D33、MYD-SAMA5D34、MYD-SAMA5D35)。

MYD-SAMA5D3X开发板

 

● ARM11系列处理器架构解析

   ARM11系列包括了ARM11MPCore处理器、ARM1176处理器、ARM1156处理器、ARM1136处理器,它们是基于ARMv6架构,分别针对不同应用领域。ARM1156处理器主要应用在高可靠性和实时嵌入式应用领域,与手机关联不大,此处略去介绍。

   ARM11 MPCore使用多核处理器结构,可实现从1个内核到4个内核的多核可扩展性,从而使具有单个宏的简单系统设计可以集成高达单个内核的4倍的性能。Cortex-A5处理器是ARM11MPCore的相关后续产品。

   ARM1176处理器主要应用在智能手机、数字电视和电子阅读器中,在这些领域得到广泛部署,它可提供媒体和浏览器功能、安全计算环境,在低成本设计的情况下性能高达1GHz。

   ARM1136处理器包含带媒体扩展的ARMv6 指令集、Thumb代码压缩技术以及可选的浮点协处理器。ARM1136是一个成熟的内核,作为一种应用处理器广泛部署在手机和消费类应用场合中。在采用 90G工艺时性能可达到600MHz以上,在面积为2平方毫米且采用65纳米工艺时可达到1GHz。

   应用案例:高通MSM7225(HTC G8)、MSM7227(HTC G6、三星S5830、索尼爱立信X8等)、Tegra APX 2500、博通BCM2727(诺基亚N8)、博通BCM2763(诺基亚PureView 808)、 Telechip 8902(平板电脑)。

 

● ARM9系列和ARM7系列处理器架构解析

   ARM9系列处理器系列包括ARM926EJ-S、ARM946E-S和 ARM968E-S处理器。其中前两者主要针对嵌入式实时应用,我们这里就主要针对ARM926EJ-S进行介绍。

   ARM926EJ-S基于ARMv5TE架构,作为入门级处理器,它支持各种操作系统,如Linux、Windows CE和Symbian。ARM926EJ-S 处理器已授权于全球100多家硅片供应商,并不断在众多产品和应用中得到成功部署,应用广泛。

   应用案例:TI OMAP 1710。诺基亚N73、诺基亚E65、三星SGH-i600等手机采用的都是该处理器,以及包括米尔科技的 MYS-SAM9X5 系列工控开发板。

ARM9 开发板

 

● ARM7系列处理器

   ARM7系列处理器系列包括ARM7TDMI-S(ARMv4T架构)和ARM7EJ-S(ARMv5TEJ架构),最早在1994推出,相对上面产品来说已经显旧。虽然现在ARM7处理器系列仍用于某些简单的32位设备,但是更新的嵌入式设计正在越来越多地使用最新的ARM处理器,这些处理器在技术上比ARM 7系列有了显著改进。

 

   作为目前较旧的一个系列,ARM7处理器已经不建议继续在新品中使用。它究竟有多老呢?上面的Apple eMate 300使用的就是一款25MHz的ARM7处理器,够古老了吧?

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