一直以來,ARM架構(gòu)都是大家的關注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在,小編將為大家?guī)鞟RM架構(gòu)的相關介紹,詳細內(nèi)容請看下文。
一、ARM架構(gòu)
ARM架構(gòu),曾稱進階精簡指令集機器(Advanced RISC Machine)更早稱作Acorn RISC Machine,是一個32位精簡指令集(RISC)處理器架構(gòu)。還有基于ARM設計的派生產(chǎn)品,重要產(chǎn)品包括Marvell的XScale架構(gòu)和德州儀器的OMAP系列。
ARM家族占比所有32位嵌入式處理器的75%,成為占全世界最多數(shù)的32位架構(gòu)。
ARM處理器廣泛使用在嵌入式系統(tǒng)設計,低耗電節(jié)能,非常適用移動通訊領域。消費性電子產(chǎn)品,例如可攜式裝置(PDA、移動電話、多媒體播放器、掌上型電子游戲,和計算機),電腦外設(硬盤、桌上型路由器),甚至導彈的彈載計算機等軍用設施。
較新的ARM處理器有一種16-bit指令模式,叫做Thumb,也許跟每個條件式執(zhí)行指令均耗用4位的情形有關。在Thumb模式下,較小的opcode有更少的功能性。例如,只有分支可以是條件式的,且許多opcode無法存取所有CPU的暫存器。然而,較短的opcode提供整體更佳的編碼密度(注:意指程式碼在內(nèi)存中占的空間),即使有些運算需要更多的指令。特別在內(nèi)存埠或總線寬度限制在32 以下的情形時,更短的Thumb opcode能更有效地使用有限的內(nèi)存帶寬,因而提供比32位程式碼更佳的效能。典型的嵌入式硬件僅具有較小的32-bit datapath尋址范圍以及其他更窄的16 bits尋址(例如Game Boy Advance)。在這種情形下,通??尚械姆桨甘蔷幾g成 Thumb 程式碼,并自行最佳化一些使用(非Thumb)32位指令集的CPU相關程式區(qū),因而能將它們置入受限的32-bit總線寬度的內(nèi)存中。
相比其他處理器,ARM架構(gòu)最大的特點是其低功耗。這是因為ARM處理器采用了精簡指令集(RISC)的設計,指令集非常小,只包含基本的計算和存儲操作,使得ARM處理器能夠快速執(zhí)行指令并在短時間內(nèi)完成任務,從而減少了功耗。此外,ARM處理器的多層流水線結(jié)構(gòu)和分支預測技術也能夠有效地減少功耗。
除了低功耗,ARM架構(gòu)還具有高性能和靈活性的特點。ARM處理器可以實現(xiàn)多核并發(fā),支持硬件加速和DSP指令,可以有效地提高處理性能。同時,ARM處理器還支持各種操作系統(tǒng)和軟件平臺,具有很強的兼容性,可以滿足不同設備的需求。
二、ARM架構(gòu)作用
ARM應用領域廣泛,目前主要有手機、PC、服務器、汽車、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能解決方案等。從移動端到PC端、服務器端再到汽車端、IoT端,ARM架構(gòu)正在逐步走向一個龐大的生態(tài)系統(tǒng)。預計到2035年,將有超過1萬億臺智能電子設備實現(xiàn)互聯(lián),從各種傳感器、門禁卡、手機、家電、汽車,到工業(yè)機械、通信基站、數(shù)據(jù)中心、云服務器,基于Arm架構(gòu)的芯片無處不在。除此以外,ARM架構(gòu)的作用還可以用在以下方面:
工業(yè)控制領域:作為32 的RISC 架構(gòu),基于ARM 核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場的大部分市場份額,同時也逐漸向低端微控制器應用領域擴展,ARM 微控制器的低功耗、高性價比,向傳統(tǒng)的8 位/16 位微控制器提出了挑戰(zhàn)。
無線通訊領域:目前已有超過85%的無線通訊設備采用了ARM 技術, ARM 以其高性能和低成本,在該領域的地位日益鞏固。
網(wǎng)絡設備:隨著寬帶技術的推廣,采用ARM 技術的ADSL 芯片正逐步獲得競爭優(yōu)勢。此外,ARM 在語音及視頻處理上進行了優(yōu)化,并獲得廣泛支持,也對DSP 的應用領域提出了挑戰(zhàn)。
消費類電子產(chǎn)品:ARM 技術在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機頂盒和游戲機中得到廣泛采用。
成像和安全產(chǎn)品:現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機和打印機中絕大部分采用ARM 技術。手機中的32位SIM 智能卡也采用了ARM 技術。
最后,小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀,對小編來說都是莫大的鼓勵和鼓舞。希望大家對ARM架構(gòu)已經(jīng)具備了初步的認識,最后的最后,祝大家有個精彩的一天。