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ARM處理器

作者: 時(shí)間:2016-08-19 來源: 收藏
編者按:ARM處理器是Acorn有限公司面向低預(yù)算市場設(shè)計(jì)的第一款RISC微處理器。ARM處理器本身是32位設(shè)計(jì),但也配備16位指令集,一般來講比等價(jià)32位代碼節(jié)省達(dá)35%,卻能保留32位系統(tǒng)的所有優(yōu)勢。和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。ARM還提供兩個(gè)前沿特性來輔助帶深嵌入處理器的高集成SoC器件的調(diào)試,它們是嵌入式ICE-RT邏輯和嵌入式跟蹤宏核(ETMS)系列。

處理器是Acorn有限公司面向低預(yù)算市場設(shè)計(jì)的第一款RISC微處理器。全稱為Acorn RISC Machine。處理器本身是32位設(shè)計(jì),但也配備16位指令集,一般來講比等價(jià)32位代碼節(jié)省達(dá)35%,卻能保留32位系統(tǒng)的所有優(yōu)勢。和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。還提供兩個(gè)前沿特性來輔助帶深嵌入處理器的高集成SoC器件的調(diào)試,它們是嵌入式ICE-RT邏輯和嵌入式跟蹤宏核(ETMS)系列。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201608/295767.htm

 

1、體積小、低功耗、低成本、高性能;

2、支持Thumb16位)/ARM32位)雙指令集,能很好的兼容8/16位器件;

3、大量使用寄存器,指令執(zhí)行速度更快;

4、大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成;

5、尋址方式靈活簡單,執(zhí)行效率高;

6、指令長度固定。

ARM處理器重要內(nèi)核版本介紹:

1、ARM7處理器

ARM7處理器采用了ARMV4T(馮·諾依曼)體系結(jié)構(gòu),這種體系結(jié)構(gòu)將程序指令存儲器和數(shù)據(jù)存儲器合并在一起。

:(1小型、快速、低能耗、集成式的RISC內(nèi)核結(jié)構(gòu)。

2具有三級流水、空間統(tǒng)一的指令與數(shù)據(jù)Cache、平均功耗為0.6mW/MHz、時(shí)鐘速度為66MHz、每條指令平均執(zhí)行1.9個(gè)時(shí)鐘周期等特性。

3)程序和數(shù)據(jù)共用一個(gè)存儲空間,采用單一的地址及數(shù)據(jù)總線,程序指令和數(shù)據(jù)的寬度相同。

:數(shù)字蜂窩電話和硬盤驅(qū)動器等。

主流內(nèi)核:ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM7EJ-S、ARM720T

市場常見的處理器:Samsung公司的S3C44BOXS3C4510處理器、Atmel公司的AT91FR40162系列處理器、Cirrus公司的EP73xx系列等。大部分手機(jī)基帶部分的應(yīng)用處理器。CDMA模塊、GPRS模塊和GPS等通信模塊。

2、ARM9ARM9E處理器:

ARM9處理器采用ARMV4T(哈佛)體系結(jié)構(gòu),這種體系結(jié)構(gòu)是一種將程序指令存儲和數(shù)據(jù)存儲分開的存儲器結(jié)構(gòu),是一種并行體系結(jié)構(gòu)。

:(1)程序和數(shù)據(jù)存儲在不同的存儲空間中,即程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。

2)每個(gè)存儲器獨(dú)立編址、獨(dú)立訪問。與兩個(gè)存儲器相對應(yīng)的是系統(tǒng)中的4套總線,程序的數(shù)據(jù)總線和地址總線,數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)總線和地址總線。

3)分離的程序總線和數(shù)據(jù)總線可允許在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)同時(shí)獲取指令字和操作數(shù),從而提高了執(zhí)行速度,使數(shù)據(jù)的吞吐量提高了一倍。取指和執(zhí)行能完全重疊。

4ARM9采用五級流水處理及分離的Cache結(jié)構(gòu),平均功耗為0.7mW/MHz。時(shí)鐘速度為120MHz~200MHz,每條指令平均執(zhí)行1.5個(gè)時(shí)鐘周期。同時(shí)也配備Thumb指令擴(kuò)展、調(diào)試和Harvard總線。

5ARM920、ARM940ARM9E處理器均為含有CacheCPU核,性能為132MIPS120MHz時(shí)鐘,3.3V供電)或220MIPS200MHz時(shí)鐘)。

:無線設(shè)備、儀器儀表、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、機(jī)頂盒設(shè)備、高端打印機(jī)及數(shù)碼相機(jī)應(yīng)用中。

主流內(nèi)核:ARM920T、ARM922T、ARM940。

相關(guān)處理器芯片:Samsung公司的S3C2510、Cirrus公司的EP93xx系列等。主流的ARM9E內(nèi)核是ARM926EJ-S、ARM946E-S、ARM966E-S等。常見的PDA,比如說PocketPC中一般都是用ARM9處理器,其中以Samsung公司的S3C2410處理器居多。

3、ARM10E處理器:

采用ARMVST體系結(jié)構(gòu),可以分為六級流水處理,采用指令與數(shù)據(jù)分離的Cache結(jié)構(gòu),平均功耗1000mW,時(shí)鐘速度為300MHz,每條指令平均執(zhí)行1.2個(gè)時(shí)鐘周期。

特點(diǎn):(1ARM10TDMI與所有ARM核在二進(jìn)制級代碼中兼容,內(nèi)帶高速32×16 MAC,預(yù)留DSP協(xié)處理器接口。

2VFP10(向量浮點(diǎn)單元)為七級流水結(jié)構(gòu)。其中的ARM1020T處理器則是由ARMl0TDMI32KB指令、數(shù)據(jù)CachesMMU部分構(gòu)成的。

3系統(tǒng)時(shí)鐘高達(dá)300MHz時(shí)鐘,指令Cache和數(shù)據(jù)Cache分別為32KB,數(shù)據(jù)寬度為64位,能夠支持多種商用操作系統(tǒng)。

適用于下一代高性能手持式因特網(wǎng)設(shè)備及數(shù)字式消費(fèi)類應(yīng)用。

主流內(nèi)核:ARM1020E、ARM1022EARM1026EJ-S等。

4、SecurCore處理器:

SecurCore系列處理器提供了基于高性能的32RISC技術(shù)的安全解決方案。

特點(diǎn):(1)體積小、功耗低、代碼密度大和性能高等。

2)該系列處理器提供了安全解決方案的支持。采用軟內(nèi)核技術(shù),以提供最大限度的靈活性,以及防止外部對其進(jìn)行掃描探測。

3)提供面向智能卡的和低成本的存儲保護(hù)單元MPU,可以靈活地集成用戶自己的安全特性和其他的協(xié)處理器。

產(chǎn)品:SC100、SC110SC200、SC210

5、StrongARM處理器:

StrongARM處理器采用ARMV4T的五級流水體系結(jié)構(gòu)。

產(chǎn)品:SA110、SA1100SA1110。大部分智能手機(jī)的核心處理器就是XScale系列處理器。

另外Intel公司的基于ARMv5TE體系結(jié)構(gòu)的XScalePXA27x系列處理器,與StrongARM相比增加了I/D Cache,并且加入了部分DSP功能,更適合于移動多媒體應(yīng)用。

6、ARM11處理器:

主要處理器:ARM1136JF-S、ARM1156T2F-S、ARM1176JZF-S、ARM11MCORE等多種。

用途:(1)可以在使用130nm代工廠技術(shù)、小至2.2mm2芯片面積和低至0.24mW/MHz的前提下達(dá)到高達(dá)500MHz的性能表現(xiàn)。

2)以眾多消費(fèi)產(chǎn)品市場為目標(biāo),推出了許多新的技術(shù),包括針對媒體處理的SIMD,用以提高安全性能的TrustZone技術(shù),智能能源管理(IEM),以及需要非常高的、可升級的超過2600 Dhrystone 2.1 MIPS 性能的系統(tǒng)多處理技術(shù)。

 



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