arm芯片架构（CPU架构是什么能干嘛）

本文目录

• CPU架构是什么能干嘛
• arm是如何成为智能处理器的体系架构
• arm架构和麒麟架构兼容吗
• ARMCortex-A9处理器的架构和技术_arma9a53
• ARM芯片的基本概念

CPU架构是什么能干嘛

所谓cpu其实就是通稿执行一系列指令来驱动电脑设备，包括显示屏、触摸屏、调制调节器等，目前市面上的CPU分类主要分有两大阵营，一个是intel、AMD为首的复杂指令集CPU，另一个是以IBM、ARM为首的精简指令集CPU。两个不同品牌的CPU，其产品的架构也不相同，目前四面上有四个大主流cup，且听聚名企服的相关介绍~1、ARM架构ARM是高级精简指令集的简称（Advanced RISC Machine），它是一个32位的精简指令集（RISC）架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于移动通讯领域，符合其主要设计目标为低耗电的特性。如今，ARM家族占了所有32位嵌入式处理器75%的比例，使它成为占全世界最多数的32位架构之一。ARM处理器可以在很多消费性电子产品上看到，从可携式装置到电脑外设甚至在导弹的弹载计算机等军用设施中都有它的存在。2、X86架构X86是微处理器执行的计算机语言指令集，指一个Intel通用计算机系列的标准编号缩写，也标识一套通用的计算机指令集合。1978年6月8日，Intel 发布了新款16位微处理器 8086，也同时开创了一个新时代：X86架构诞生了。X86指令集是美国Intel公司为其第一块16位CPU（i8086）专门开发的，美国IBM公司1981年推出的世界第一台PC机中的CPU–i8088（i8086简化版）使用的也是X86指令。3、MIPS架构MIPS架构（MIPS architecture，为Microprocessor without interlocked piped stages architecture的缩写，亦为Millions of Instructions Per Second的相关语），是一种采取精简指令集（RISC）的处理器架构，MIPS架构是基于一种固定长度的定期编码指令集，并采用 导入/存储（Load/Store）数据模型。经改进，这种架构可支持高级语言的优化执行。其算术和逻辑运算采用三个操作数的形式，允许编译器优化复杂的表达式。如今基于该架构的芯片广泛被使用在许多电子产品、网络设备、个人娱乐装置与商业装置上。最早的MIPS架构是32位，最新的版本已经变成64位。4、RISC-V架构RISC-V 架构是基于 精简指令集计算（RISC）原理建立的开放 指令集架构（ISA），RISC-V是在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。RISC-V 指令集完全开源，设计简单，易于移植Unix系统，模块化设计，完整工具链，同时有大量的开源实现和流片案例，得到很多芯片公司的认可。RISC-V 架构的起步相对较晚，但发展很快。它可以根据具体场景选择适合指令集的指令集架构。基于RISC-V 指令集架构可以设计服务器CPU，家用电器CPU，工控CPU和用在比指头小的传感器中的CPU。

arm是如何成为智能处理器的体系架构

arm指令集其实是利用了长尾理论从x86嘴里拿下了mobile的市场，就像是x86对ibm做的事情一样，从而应用到了手机上，成为了智能处理器。

Application Processors （应用处理器，下图橙色框部分）–面向移动计算，智能手机，服务器等市场的的高端处理器。

ARM 体系结构是构建每个 ARM 处理器的基础。ARM 体系结构随着时间的推移不断发展，其中包含的体系结构功能可满足不断增长的新功能、高性能需求以及新兴市场的需要。

ARM体系结构支持跨跃多个性能点的实现，并已在许多细分市场中成为主导的体系结构。

ARM体系结构支持非常广泛的性能点，因而可以利用最新的微体系结构技术获得极小的ARM处理器实现和极有效的高级设计实现。实现规模、性能和低功耗是ARM体系结构的关键特性。

举个例子：

ARM一开始是一家盖房子的公司，后面这家公司盖房子业绩平平，于是就转变策略不盖房子了，转而开始卖盖房子所需要的设计图纸方案，同时还和买方案盖房子的客户一起盖房子。在这里，房子就是所谓的芯片，图纸方案就是指芯片的算法，架构等等的知识产权。

ARM向他的客户提供授权，软件包等，通过授权费和版税赚钱，然后因为这种模式，又因为很多公司也需要芯片处理器，于是ARM就与很多公司产生了合作关系，比如德州仪器，苹果，诺基亚等等。

arm架构和麒麟架构兼容吗

兼容。根据查询电子发烧友网官网得知，麒麟架构是采用了ARM架构开发的，二者在使用时是兼容的。ARM公司的构架是国际上芯片制作厂商都通用的，麒麟、联发科、苹果、高通他们的芯片使用的全部都基于ARM构架。

ARMCortex-A9处理器的架构和技术_arma9a53

Cortex-A9处理器能与其他Cortex系列处理器以及广受欢迎的ARMMPCore技术兼容，因此能够很好延用包括操作系统/实时操作系统（OS/RTOS）、中间件及应用在内的丰富生态系统，从而减少采用全新处理器所需的成本

通过首次利用关键微体系架构方面的改进，Cortex-A9处理器提供了具有高扩展性和高功耗效率的解决方案

利用动态长度、八级超标量结构、多事件管道及推断性乱序执行（Speculativeout-of-orderexecution），它能在频率超过1GHz的设备中，在每个循环中执行多达四条指令，同时还能减少目前主流八级处理器的成本并提高效率

ARMMPCore技术被广泛选用的对ARMMPCore技术提升了性能的可拓展性以及对功耗的控制，从而在性能上突破了目前类似的高性能设备，同时继续满足了苛刻的手机功耗要求

迄今为止，ARMMPCore技术已被包括日电电子、NVIDIA、瑞萨科技和萨诺夫公司（SarnoffCorporation）在内的超过十家公司授权使用，并从2005年起实现芯片量产

通过对MPCore技术作进一步优化和扩展，Cortex-A9MPCore多核处理器的开发为许多全新应用市场提供了下一代的MPCore技术

此外，为简化和扩大对多核解决方案的使用，Cortex-A9MPCore处理器还支持与加速器和DMA的系统级相关性，进一步提高性能，并降低系统级功耗？刻的250mW移动功耗预算条件下为当今的手机提供显著的性能提升的可综合ARM处理器

在采用TSMC65纳米普通工艺、性能达到2000DMIPS时，核逻辑硅芯片将小于1

5平方毫米

从2000DMIPS到8000DMIPS的可扩展性能，比当今高端手机或机顶盒高出4-16倍，将使终端用户能够即时地浏览复杂的、加载多媒体内容的网页，并最大程度地利用Web2

0应用程序，享受高度真实感的图片和游戏，快速打开复杂的附件或媒体文件

Cortex-A9多核处理器是首款结合了Cortex应用级架构以及用于可扩展性能的多处理能力的ARM处理器，提供了下列增强的多核技术：*加速器一致性端口（ACP），用于提高系统性能和降低系统能耗*先进总线接口单元（AdvancedBusInterfaceUnit），用于在高带宽设备中实现低延迟时间*多核TrustZone?0?3技术，结合中断虚拟，允许基于硬件的安全和加强的类虚拟（）解决方案*通用中断控制器（GIC），用于软件移植和优化的多核通信在由业界领先的嵌入式微处理器基准协会（EEMBC）开发的多核基准框架的发展进程中，Cortex-A9MPCore多核处理器在多种基准下都表现出近线形可扩展性，与添加的处理器单元一起提供高达四倍于类似单核处理器的性能

完整的系统解决方案两款ARMCortex-A9处理器都包含ARM特定应用架构扩展集，包括DSP和SIMD扩展集和Jazelle?0?3技术、TrustZone和智能功耗管理（IEM？）技术

此外，ARM已开发一整套支持新处理器的技术，以缩短设计时间并加快产品上市时间

这一完整的系统解决方案包括：？浮点单元（FPU）：Cortex-A9FPU提供高性能的单精度和双精度浮点指令

媒体处理：Cortex-A9NEON媒体处理引擎（MPE）提供了Cortex-A9FPU所具有的性能和功能，以及在Cortex-A8处理器中首次推出的用于加速媒体和信号处理功能的ARMNEON先进SIMD指令集

物理IP：提供在Cortex-A9处理器上实现低功耗、高性能应用所需的众多标准单元库和存储器

标准单元包括功耗管理工具包，可实现动态和漏泄功耗节省技术，例如时钟门控、多电压岛和功率门控

还提供具有先进的功耗节省功能的存储编译器

FabricIP：Cortex-A9处理器得到广泛的PrimeCell?0?3fabricIP元件的支持

这些元件包括：一个动态存储控制器、一个静态存储控制器、一个AMBA?0?33AXI可配置的内部互连及一个优化的L2Cache控制器，用于匹配Cortex-A9处理器在高频设计中的性能和吞吐能力

图形加速:ARMMali？图形处理单元及Cortex-A9处理器的组合，将使得SoC合作活动能够创造高度整合的系统级解决方案，带来最佳的尺寸、性能和系统带宽优势

系统设计：ARMRealView?0?3SoCDesigner工具提供快速的架构优化和性能分析，并允许在硬件完成以前很长时间即可进行软件驱动程序和对时间要求很严格的代码的早期开发

RealView系统发生器（RealViewSystemGenerator）工具为基于Cortex-A9处理器的虚拟平台的采用提供超快建模能力

Realview工具中关于Cortex-A9处理器的基于周期的（cyclebased）及程序员视角的模型将于2008年第二季度上市

调试：ARMCoreSight？片上技术加速了复杂调试的时间，缩短了上市时间

程序追踪宏单元技术（ProgramTraceMacrocelltechnology）具有程序流追踪能力，能够将处理器的指令流完全可视化，同时配置与ARMv7架构兼容的调试接口，实现工具标准化和更高的调试性能

用于Cortex-A9处理器的CoreSight设计工具包扩展了其调试和追踪能力，以涵盖整个片上系统，包括多个ARM处理器、DSP以及智能外设

软件开发：ARMRealView开发套件（ARMRealViewDevelopmentSuite）包括先进的代码生成工具，为Cortex-A9处理器提供卓越的性能和无以比拟的代码密度

这套工具还支持矢量编译，用于NEON媒体和信号处理扩展集，使得开发者无需使用独立的DSP，从而降低产品和项目成本

包括先进的交叉触发在内的Cortex-A9MPCore多核处理器调试得到RealViewICE和Trace产品的支持，同时也得到一系列硬件开发板的支持，用于FPGA系统原型设计和软件开发

ARM芯片的基本概念

本篇博客旨在梳理一些关于arm公司和arm芯片的概念，比如S3C2440是什么，它与arm的关系又是什么关系。

ARM公司主要设计ARM系列AISC处理器内核，它不生产芯片，只提供IP核。先以一个例子解释一下架构、核、处理器和芯片：S3C2440，这是一款SoC芯片。注意，它不是cpu，2440和我们熟知的51单片机有点类似，都属于嵌入式。嵌入式的发展到目前经历了三个阶段，分别是SCM、MCU、SoC。51属于SCM或MCU，而2440就属于SoC。下面是2440的内部结构

中间的那个arm920t就是2440的处理器，处理器和核在我看来在这里是一个概念，只不过一个是硬概念，一个是软概念。这里的920t就既是处理器又是核。而三星做的就是除了这个cpu外其他的东西。也就是说ARM公司给了三星公司arm920t，三星公司基于这款处理器设计了S3C2440芯片。

现在我们来谈谈ARM架构，架构实际上是一种设计思想，基于这些设计思想，ARM公司设计了不同的处理器，请看下面这张表

所以我们可以看出来S3C2440的架构是ARMv4。

例如：S3C2440基于的是 ARM920T 核心。 综上所述：单个架构对应多个核心，单个核心对应多款芯片，由ARM公司提供核心给芯片厂商，如三星。

参考文章 : 一文带你了解ARM的发展历程