芯片歷史?
ARM芯片的發展歷程
1.1 ARM芯片概述
ARM產品的分類方式有幾種,可以按照馮若依曼結構和哈佛結構分類,也可以按照ARMv1、ARMv2、ARMv3、ARMv4等構架來分類。然而從1983年開始,ARM內核共有ARM1、ARM2、ARM6、ARM7、ARM9、ARM10、ARM11和Cortex以及對應的修改版或增強版組成,越靠后的內核,初始頻率越高、架構越先進,功能也越強。目前移動智能終端中常見的為ARM11和Cortex內核。
1.2 ARM系列芯片
? ARM7微處理器系列
1994年推出,使用范圍最廣的 32 位嵌入式處理器系列。 0.9MIPS/MHz的三級流水線和馮諾依曼結構。ARM7系列包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、帶有高速緩存處理器宏單元的ARM720T。該系列處理器提供Thumb 16位壓縮指令集和EmbededICE軟件調試方式,適用于更大規模的SoC設計中。ARM7TDMI基于ARM體系結構V4版本,是目前低端的ARM核。
? ARM9微處理器系列
ARM9采用哈佛體系結構,指令和數據分屬不同的總線,可以并行處理。在流水線上,ARM7是三級流水線,ARM9是五級流水線。由于結構不同,ARM7的執行效率低于ARM9。基于Arm9內核的處理器,是具有低功耗,高效率的開發平臺。廣泛用于各種嵌入式產品。它主要應用于音頻技術以及高檔工業級產品,可以跑Linux以及Wince等高級嵌入式系統,可以進行界面設計,做出人性化的人機互動界面,像一些網絡產品和手機產品。
? ARM9E微處理器系列
ARM9E中的E就是Enhance instrcTIons,意思是增強型DSP指令,說明了ARM9E其實就是ARM9就一個擴充,變種。ARM9E系列微處理器為可綜合處理器,使用單一的處理器內核提供了微控制器、DSP、Java應用系統的解決方案,極大的減少了芯片的面積和系統的復雜程度。ARM9E系列微處理器提供了增強的DSP處理能力,很適合于那些需要同時使用DSP和微控制器的應用場合。
? ARM10E微處理器系列
ARM10E系列微處理器為可綜合處理器,使用單一的處理器內核提供了微控制器、DSP、Java應用系統的解決方案,極大的減少了芯片的面積和系統的復雜程度。ARM9E系列微處理器提供了增強的DSP處理能力,很適合于那些需要同時使用DSP和微控制器的應用場合。ARM10E與ARM9E區別在于,ARM10E使用哈佛結構,6級流水線,主頻最高可達325MHz,1.35MIPS/HZ。
? ARM11微處理器系列
ARM公司近年推出的新一代RISC處理器,它是ARM新指令架構——ARMv6的第一代設計實現。該系列主要有ARM1136J,ARM1156T2和ARM1176JZ三個內核型號,分別針對不同應用領域。ARM11的媒體處理能力和低功耗特點,特別適用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,也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。
1.3 Cortex系列
ARM公司在經典處理器ARM11以后的產品改用Cortex命名,并分成A、R和M三類,旨在為各種不同的市場提供服務。
ARM Cortex-A 系列應用型處理器可向托管豐富OS平臺和用戶應用程序的設備提供全方位的解決方案,從超低成本手機、智能手機、移動計算平臺、數字電視和機頂盒到企業網絡、打印機和服務器解決方案。ARM在Cortex-A系列處理器大體上可以排序為:Cortex-A57處理器、Cortex-A53處理器、Cortex-A15處理器、Cortex-A9處理器、Cortex-A8處理器、Cortex-A7處理器、Cortex-A5處理器、ARM11處理器、ARM9處理器、ARM7處理器,再往低的部分手機產品中基本已經不再使用。
ARM Cortex-R實時處理器為要求可靠性、高可用性、容錯功能、可維護性和實時響應的嵌入式系統提供高性能計算解決方案。Cortex-R 系列處理器通過已經在數以億計的產品中得到驗證的成熟技術提供極快的上市速度,并利用廣泛的 ARM 生態系統、全球和本地語言以及全天候的支持服務,保證快速、低風險的產品開發。
ARM Cortex-M處理器系列是一系列可向上兼容的高能效、易于使用的處理器,這些處理器旨在幫助開發人員滿足將來的嵌入式應用的需要。這些需要包括以更低的成本提供更多功能、不斷增加連接、改善代碼重用和提高能效。Cortex-M 系列針對成本和功耗敏感的MCU和終端應用(如智能測量、人機接口設備、汽車和工業控制系統、大型家用電器、消費性產品和醫療器械)的混合信號設備進行過優化。信號設備進行過優化。