基础篇. ARMv8‑A 架构和处理器（2）

ARMv8‑A 架构和处理器

摘要：主要包括ARMv8-A架构新增特性介绍

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1. ARMv8体系结构特性

ARMv8是ARM公司发布的第一代支持64位处理器的指令集和体系结构。它在扩充64位寄存器的同时对上一代体系结构指令集兼容，因此它提供了运行32位和64位应用程序的环境。

ARMv8体系做了许多改变，处理处理器的性能有了较大提升之外，还引入了很多新特性。

• 超大物理地址空间。使处理器能够访问超过4GB的物理内存。
• 64位的虚拟地址空间。这将使虚拟内存超过4GB限制，在桌面应用和服务器中是重要的提升。
• 通用寄存器增多。提供了31个64位的通用寄存器，可以减少栈的使用（函数传参可使用8个寄存器），从而提升性能。
• 新增16KB和64KB的页面。有助于降低转换表（TLB）的未命中率和深度。
• 基于PC指针的相对寻址范围加大。支持+/-4GB的寻址范围，提高内存空间访问效率。
• 信号事件自动化。有助于实现实现低功耗、高性能的自旋锁。
• 全新异常模式。降低了操作系统和虚拟机监控程序软件的复杂性。
• 高效的缓存管理。用户空间缓存操作提高了动态代码生成效率。提供快速清除data cache的指令。
• 高速硬件加密。比软件加密性能高3~10倍。对于小粒度的加解密很高效，例如http加载和发布：为C++11、C11、Java内存模型设计。使用消除显式内存屏障指令保证线程安全。
• NEON双精度浮点高级SIMD。这使得SIMD矢量化能够应用于更广泛的算法集，例如，科学计算、高性能计算（HPC）和超级计算机。

2.使用ARMv8体系结构的常见处理器内核

下面介绍市面上常见