ARM架构

ARM架构(过去称作进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machine),更早称作Acorn RISC Machine)是一个32位元精简指令集(RISC) 中央处理器(processor)架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统(embedded)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。

  在今日,ARM家族占了所有32位元 嵌入式处理器75%的比例[1],使它成为占全世界最多数的32位元架构之一。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(PDA、移动电话、 多媒体播放器、掌上型电玩,和计算机)到电脑周边设备(硬盘、桌上型 路由器)甚至在导弹的弹载计算机等军用设施中都有他的存在。在此家族中衍伸的重要产品还包括Marvell的XScale架构和德州仪器的OMAP系列。

编辑本段历史

  ARM的设计是Acorn电脑公司(Acorn Computers Ltd)于1983年开始的开发计划。
  这个团队由Roger Wilson和Steve Furber带领,着手开发一种新架构,类似进阶的MOS Technology 6502处理器。Acorn有一大堆建构在6502架构上的电脑,因此能设计出一颗类似的芯片即意味着对公司有很大的优势。
  团队在1985年时开发出ARM1 Sample版,而首颗"真正"的产能型ARM2于次年量产。ARM2具有32位的数据总线、26位的寻址空间,并提供64 Mbyte的寻址范围与16个32-bit的暂存器。这些暂存器其中有一颗做为(word大小)程式计数器,其前面6 bits和后面2 bits用来保存处理器状态标记(Processor Status Flags)。ARM2可能是全世界最简单实用的32位微处理器,其仅容纳了30,000个晶体管(相较于Motorola六年后的68000其包含了70,000颗)。之所以精简的原因在于它不含微码(请参阅microcode)(这表示大概只有68000的1/3至1/4),而与现今大多数的 CPU 不同,它没有包含任何的高速缓存。这个精简的特色使它只需消耗很少的电能,却能发挥比 Intel 80286 更好的效能。后继的处理器ARM3更备有4KB的高速缓存,使它能发挥更佳的效能。
  在1980年代晚期,苹果电脑开始与Acorn合作开发新版的ARM核心,由于这专案非常重要,Acorn甚至于1990年将设计团队另组成一间名为安谋国际科技(Advanced RISC Machines Ltd.)的新公司。也基于这原因,使得ARM有时候反而称作Advanced RISC Machine而不是Acorn RISC Machine。由于其母公司ARM Holdings plc于1998年的 伦敦交易市场和NASDAQ挂牌上市,使得Advanced RISC Machines成了ARM Ltd旗下拥有的产品。
  这个专案到后来进入了ARM6,首版的式样在1991年释出,然后苹果电脑使用ARM6架构的ARM 610来当作他们Apple Newton PDA的基础。在1994年,Acorn使用ARM 610做为他们Risc PC电脑内的CPU。
  在这些变革之后,内核部份却大多维持一样的大小。ARM2有30,000颗晶体管,但ARM6却也只增长到35,000颗。主要概念是以ODM的方式,使ARM核心能搭配一些选配的零件而制成一颗完整的CPU,而且可在现有的晶圆厂里制作并以低成本的方式达到很大的效能。
  ARM的经营模式在于出售其知识产权核(IP core),授权厂家依照设计制作出建构于此核的微控制器和中央处理器。最成功的实作案例属 ARM7TDMI,几乎卖出了数亿套内建微控制器的装置。
  DEC 购买这个架构的产权(此处会造成混淆在于其本身也制造 DEC Alpha 并研发出StrongARM。在 233 MHz 的频率下,这颗 CPU 只消耗一 瓦特的电能(后来的芯片消耗得更少)。这项设计后来为了和 Intel 的控诉和解而技术移转,Intel 因而趁机以 StrongARM 架构补强他们老旧的 i960 产线。Intel 后来开发出他们自有的高效能实作,称作XScale,之后也卖给了 Marvell。
  支援智能型手机、PDA和其他手持装置最常见的架构是ARMv4。XScale 和 ARM926 处理器是ARMv5TE,而且比起建构在 ARMv4 的 StrongARM、ARM925T 和 ARM7TDMI 等处理器还更常见于许多高阶装置上[来源请求]。架构版本如下栏所示。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值