ARM-Research(1)-IC

ARM处理器现在分成了三个系列(如图1)，从家族来讲是A系列、R系列和M系列。A系列主要是面向应用的处理器，R面向实时性处理器，M主要是面向微控制器。在ARM的架构里，每个系列都有独特的特征。针对这些独特的特征，每个系列里都推出了独特的处理器。

　　ARM现有的这些架构现在都有ARMv8架构了(图1)。针对ARMv8-A，公司在2013年已经推出了Cortex-A57和Cortex-A53。公司也在不断地扩展ARMv8-A指令架构，推出了ARMv8.1和ARMv8.2。ARMv8.1我们有Far Atomics，NEON指令，以及对于虚拟化的增强。而ARMv8.2支持半精度浮点(Half Precision Floating point)以及针对一些服务器的RAS 特征。

每个系列都有独特的功能以及特性(图2)。Cortex-A支持Linux/Rich OS, 32位/64位的ARM指令集，在软件上支持软件中断管理。在存储方面，支持多级缓存。在安全性方面，提供ASIL B级的支持。

　　对Cortex-R目前有支持MMU的，所以它也可以支持Rich OS。同样我们也可以选择支持MPU的操作系统，在Cortex-R上我们只有32位ARM指令集和Thumb指令集，这主要是专门针对嵌入式市场做的优化。在终端，ARM有专门的软件管理，还有一个Cache和TCM以及安全性方面支持ASIL D。

　　Cortex-M系列主要针对超低功耗以及最小面积进行设计的，所以目前我们是支持实时性的操作系统RTOS，目前支持32位Thumb的指令集。在终端这方面支持硬件中断管理，终端处理的速度可以是非常快的。在Cache和TCM这方面一般是用Cortex-M7来进行支持，在安全性方面，我们支持到 ASIL-D。

　　不同的处理器可处理不同的应用(图3)。例如，在可穿戴方面，主要用Cortex-A和Cortex-M。存储方面是Cortex-R和Cortex-M。在ADAS方面有Cortex-A和Cortex-R，由于ADAS对安全性要求特别高，所以针对Cortex-R，ARM做了特别的优化，提供了一些function package(功能包)。在ADAS这边，还有一些高性能的，可以用Cortex-A进行处理。在移动消费市场，Cortex-A、Cortex-R和Cortex-M都有应用，A来做应用处理器，R主要是做基带，Cortex-M可能会用于sensor hub(传感器中枢)的芯片领域。

NVIDIA & Freescale 

NVIDIA® Tegra™ K1 NXP® Kinetis™ K20 Companion MCU	NXP® i.MX 8QuadMax	— / NVIDIA® Tegra™ 3	NXP®/Freescale i.MX 6Quad / NXP®/Freescale i.MX 6Dual
ARM Cortex™-A15 Cortex™-M4 (Companion MCU)	ARM Cortex™-A72, Cortex™-A53, Cortex™-M4	— / ARM Cortex™-A9	ARM Cortex™-A9
Up to 2.1 GHz (A15) 100 MHz (M4)	1.6GHz (A72), 1.2GHz (A53), 266MHz (M4)	Up to 1.4 GHz	800 MHz / 1.0 GHz
VFPv4	Yes	VFPv3	VFPv3
Yes	Yes	Yes	Yes
Yes	—	—	—
32KByte per core	32KB (A72), 32KB (A53), 16KB (M4)	32KByte per core	32KByte per core
32KByte per core	32KB (A72), 32KB (A53), 16KB (M4)	32KByte per core	32KByte per core

NVIDIA® Tegra™ 3	NVIDIA® Tegra™ 2	NXP® i.MX 8X	NXP®/Freescale i.MX 7Dual / NXP®/Freescale i.MX 7Solo	NXP®/Freescale i.MX 6DualLite / NXP®/Freescale i.MX 6Solo	NXP® i.MX 6ULL	NXP®/Freescale Vybrid™	NXP®/Freescale Vybrid™	Marvell® PXA310	Marvell® PXA320	Marvell® PXA270
ARM Cortex™-A9	ARM Cortex™-A9	ARM Cortex™-A35, Cortex™-M4	ARM Cortex™-A7, Cortex™-M4	ARM Cortex™-A9	ARM Cortex™-A7	ARM Cortex™-A5	ARM Cortex™-A5, Cortex™-M4	Intel XScale® ARM	Intel XScale® ARM	Intel XScale® ARM
Up to 1.4 GHz	1.0 GHz	1.2GHz (A35)	1.0 GHz (A7), 200 MHz (M4) / 800 MHz (A7), 200 MHz (M4)	1.0 GHz / 800 MHz	800 MHz / 528 MHz	400 MHz	500 MHz (A5), 167 MHz (M4)	624 MHz	806 MHz	520 MHz / 312 MHz
VFPv3	VFPv3-D16	Yes	VFPv4	VFPv3	VFPv3	VFPv4	VFPv4	—	—	—
Yes<