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  • 1 # 石獅一枝梅

    1.ARM核心:從ARM7、ARM9到Cortex-A7、A8、A9、A12、A15再到Cortex-A53、A57等,總之不同版本 ARM 有不同的想法。比如為高速度設計的Cortex A8、A9都是ARMv7a 架構;Cortex M3、M4是ARMv7m架構;前者是核心,後者是指令集的架構。

    2.ARM的架構都是基於RISC指令集而架構的,而其核心只是實現這一指令集的硬體架構的基礎,Thumb-2指令集架構(ISA)的子集,包含所有基本的16位 和32位Thumb-2指令、 、哈佛處理器架構,在載入/儲存資料的同時能夠執行指令取指,帶分支預測的三級流水線等。

    3.好比你蓋房子,剛開始因為水平低流行蓋平房,這就是一種架構(V5T),然後這種平房架構你可以設計出一款獨立衛生間的款式, 這叫ARM7核心。 然後其他人(晶片設計公司)想蓋房子的就買你這個圖紙去蓋,接著過一段時間,有人覺得光獨立衛生間還不夠啊, 我還想有個小院子! 好吧,那ARM就滿足你們的要求,出個帶小院子的款式(ARM9)。

    又過了很久, 這種平房的架構就隨著大夥的需求一直改啊改啊,後來經過ARM研究發現: 現在大夥蓋房子的能力duang duang直升啊(包括工藝、設計能力、時鐘主頻),只蓋這種平房施展不開啊! 好吧,ARM為了不讓這幫設計的人閒著,就推出一種二三層樓房的樣式, 這因為跟平房設計結構完全不一樣嘛, 那就叫一種新的架構(ARMv6),同樣這種樓房樣式ARM也為大家準備了帶游泳池的和帶車庫的款式(ARM11),好吧繼續改啊改啊, 改到後來大家已經開始有能力蓋十層以上的大樓了。 ARM一如既往地出了新的款式(ARMv7架構), 這時ARM覺得以前名字都太土鱉了, 什麼ARM5、 ARM6、 ARM7—又難聽又難記, 我要取個看起來牛逼的名字, 咱至少也算個能設計摩天大樓的主兒了, 於是後面的核心都叫Cortex。

    改名只是一部分, 隨著這個架構出來後, ARM發現以前用咱們圖紙蓋出的樓也就做個民宅, 民宅圖個啥? 實惠嘛(功耗低)。 現在不一樣了,現在咱的圖紙蓋得樓不僅可以做民宅,還可以做軍事基地、 還可以做高檔寫字樓, 以前這些高階功能的樓房可是隻有小英(英特爾)才能設計出來的啊!為了滿足這些不同的需求, ARM把這個架構設計出來的款式分成3個系列(M系列、R系列、A系列)。

    M系列是為民宅設計的, 因為老百姓圖實惠嘛, 這種設計就設計個十層左右(功耗低); R系列是為軍事基地設計的, 這種樓設計的也不高— 十層左右吧, 但是關鍵是要對特殊情況要有快速反應的能力(中斷快); 最後A系列是給商業大佬用的, 那當然是要高階大氣上檔次, 就是要效能高,各種LED燈燈光秀啊都給我上。

  • 2 # 沒基礎學程式設計

    ARM架構是進階精簡指令集機器,是一個32位精簡指令集處理器架構。

    ARM處理器廣泛應用於嵌入式系統設計,功耗低節能優,比較適用於移動通訊領域。

    蘋果 華為 三星都在使用ARM晶片架構。

    優點:費用成本低,功耗低,效能高。

  • 3 # 昊昊雷他爸

    一般來說,處理器系統層次可以分為三層:指令集體系結構、微架構及物理實現。指令集體系結構是設計規範,定義處理器能做什麼,微架構是定義處理器的設計實現,而物理實現是指採用哪種工藝具體的實現處理器。以ARM為例,比如指令集採用ARMV8指令集,基於ARMV8指令集,我們可以採用不同的微架構,如Cortex-A(高效能)、Cortex-R(實時)及Cortex-M(嵌入式),然後不同廠家在不同微架構下選擇不同的工藝設計出各種各樣的ARM處理器。

    在處理器系統中,指令集是至關重要的一環,的。指令集就像英語或漢語這些通用語言一樣,要定義一種全新的語言並不難,難就難在要大家都接受你這套新的語言。現在業界通用的指令集為什麼這麼少,還不是因為指令集背後是一個龐大的生態鏈,各別公司或國家是搞不定的。重新定義一套指令集,與之配套的編譯器、作業系統、應用軟體都要重新編寫,這工作量和難度不是一般的大。這也是為什麼華為的鯤鵬920為啥要買ARMV8架構授權、龍芯要買MIPS授權的原因了,關鍵還是在於“生態”。指令集主要有兩大流派CISC(複雜指令集)和RISC(精簡指令集),X86和ARM就是各自兩個流派典型的代表。因為CISC的粗放擴張,產生設計上太多的浪費,而引出了RISC,而因為RISC的競爭,又促進了CISC和RISC的融合,當前不管是X86還是 ARM,在最新的指令集上有了很多的相似。

    而微架構的設計,就是在於如何合理的對指令和資料進行處理,在這個上面各個廠家就八仙過海,各顯神通了。業界通常的說法是能設計微架構的廠家就具備了CPU開發能力,就如同我們國家的龍芯和華為的鯤鵬920。微架構中流水線的設計、亂序執行、分支預測、並行設計(MIMD、SISD、SIMD、MISD)等技術是關鍵,也是各廠家實力展現的舞臺了。微架構的選擇,就是在功耗和效能間如何均衡。

    至於物理實現,就看各廠家自身的選擇了,技術上沒有什麼太大的難點。

    上面的這些只是我自己的理解,畢竟自己只是搞應用分析不是實現晶片的,無法深入到晶片內部實現,此前萬木楊的《大話處理器----處理器基礎知識讀本》,把處理器架構講得通俗易懂,大家有空可以看看。

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