【科普】什么是ARM架构?
科普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。
ARM架构RISC特性
1.读取/储存 架构
2.不支援地址不对齐内存存取(ARMv6内核现已支援)
3.正交指令集(任意存取指令可以任意的寻址方式存取数据Orthogonal instruction set)
4.大量的16 × 32-bit 暂存器档案(寄存器阵列register file)
5.固定的32 bits 操作码宽(opcode),降低编码数量所产生的耗费,减轻解码和管线化的负担。
6.大多均为一个CPU周期执行。
为了补强这种简单的设计方式,相较于同时期的处理器如Intel 80286和Motorola 68020,还多加了一些特殊设计:
1.大部分指令可以条件式地执行,降低在分支时产生的负重,弥补分支预测器(branch predictor)的不足。
2.算数指令只会在要求时更改条件编码(condition code)
3.32-bit筒型位移器(barrel shifter)可用来执行大部分的算数指令和寻址计算而不会损失效能
4.强大的索引寻址模式(addressing mode)
5.精简但快速的双优先级中断子系统,具有可切换的暂存器组
内核种类
家族
架构
内核
特色
高速缓存 (I/D)/MMU
常规 MIPS 于MHz
应用
ARM1
ARMv1
ARM1
无
ARM2
ARMv2
ARM2
Architecture 2 加入了MUL(乘法)指令
无
4 MIPS @8MHz
Acorn Archimedes,Chessmachine
ARMv2a
ARM250
Integrated MEMC (MMU),图像与IO处理器。Architecture 2a 加入了SWP和SWPB(置换)指令。
无,MEMC1a
7 MIPS @ 12MHz
Acorn Archimedes
ARM3
ARMv2a
ARM2a
首次在ARM架构上使用处理器高速缓存
均为4K
12 MIPS @ 25MHz
Acorn Archimedes
ARM6
ARMv3
ARM610
v3 架构首创支援寻址32位的内存(针对26位)
均为4K
28 MIPS @ 33MHz
Acorn Risc PC 600,Apple Newton
ARM7
ARMv3
ARM7TDMI
ARMv4T
ARM7TDMI(-S)
三级流水线
无
15 MIPS @ 16.8 MHz
Game Boy Advance,Nintendo DS,iPod
ARM710T
均为8KB, MMU
36 MIPS @ 40 MHz
Acorn Risc PC 700,Psion 5 series,Apple eMate 300
ARM720T
均为8KB, MMU
60 MIPS @ 59.8 MHz
Zipit
ARM740T
MPU
ARMv5TEJ
ARM7EJ-S
Jazelle DBX
无
StrongARM
ARMv4
ARM8
ARMv4
ARM9TDMI
ARMv4T
ARM9TDMI
五级流水线
无
ARM920T
16KB/16KB, MMU
200 MIPS @ 180 MHz
Armadillo,GP32,GP2X(第一颗内核), Tapwave Zodiac(Motorola i. MX1)
ARM922T
8KB/8KB, MMU
ARM940T
4KB/4KB, MPU
GP2X(第二颗内核)
ARM9E
ARMv5TE
ARM946E-S
可变动,tightly coupled memories, MPU
Nintendo DS,Nokia N-Gage Conexant 802.11 chips
ARM966E-S
无高速缓存,TCMs
ST Micro STR91xF,包含Ethernet
ARM968E-S
无高速缓存,TCMs
ARMv5TEJ
ARM926EJ-S
Jazelle DBX
可变动,TCMs, MMU
220 MIPS @ 200 MHz
移动电话:Sony Ericsson(K, W系列),Siemens和Benq(x65系列和新版的)
ARMv5TE
ARM996HS
无振荡器处理器
无高速缓存,TCMs, MPU
ARM10E
ARMv5TE
ARM1020E
(VFP),六级流水线
32KB/32KB, MMU
ARM1022E
(VFP)
16KB/16KB, MMU
ARMv5TEJ
ARM1026EJ-S
Jazelle DBX
可变动,MMU or MPU
XScale
ARMv5TE
80200/IOP310/IOP315
I/O处理器
80219
400/600MHz
Thecus N2100
IOP321
600 BogoMips @ 600 MHz
Iyonix
IOP33x
IOP34x
1-2核,RAID加速器
32K/32K L1, 512K L2, MMU
PXA210/PXA250
应用处理器,七级流水线
Zaurus SL-5600
PXA255
32KB/32KB, MMU
400 BogoMips @ 400 MHz
Gumstix,Palm Tungsten E2
PXA26x
可达 400 MHz
Palm Tungsten T3
PXA27x
800 MIPS @ 624 MHz
HTC Universal, Zaurus SL-C1000,3000,3100,3200, DellAxim x30, x50,和 x51系列
PXA800(E)F
Monahans
1000 MIPS @ 1.25 GHz
Mavell PXA300/PXA310/PXA320, Max frequency :PXA300@624Mhz, PXA310/PXA320@806Mhz
PXA900
Blackberry 8700, Blackberry Pearl (8100)
IXC1100
Control Plane Processor
IXP2400/IXP2800
IXP2850
IXP2325/IXP2350
IXP42x
NSLU2
IXP460/IXP465
ARM11
ARMv6
ARM1136J(F)-S
SIMD, Jazelle DBX, (VFP),八级流水线
可变动,MMU
Nokia N93,Zune,Nokia N800
ARMv6T2
ARM1156T2(F)-S
SIMD, Thumb-2, (VFP),九级流水线
可变动,MPU
ARMv6KZ
ARM1176JZ(F)-S
SIMD, Jazelle DBX, (VFP)
可变动,MMU+TrustZone
ARMv6K
ARM11 MPCore
1-4核对称多处理器,SIMD, Jazelle DBX, (VFP)
可变动,MMU
Cortex
ARMv7-A
Cortex-A8
Application profile, VFP, NEON, Jazelle RCT, Thumb-2,13-stage pipeline
可变动 (L1+L2), MMU+TrustZone
up to 2000(2.0 DMIPS/MHz从600 MHz到超过1 GHz的速度)
Texas Instruments OMAP3
Cortex-A9
Cortex-A9 MPCore
ARMv7-R
Cortex-R4(F)
Embedded profile, (FPU)
可变动高速缓存,MMU可选配
600 DMIPS
Broadcom is a user
ARMv7-M
Cortex-M3
Microcontroller profile
无高速缓存,(MPU)
120 DMIPS @ 100MHz
Luminary Micro微控制器家族
ARMv6-M
Cortex-M0
Cortex-M1
ARMv7-ME
Cortex-M4
Optional 8 region MPU with sub regions and backgroundregion
1.25 DMIPS/MHz
感谢分享啊~
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