arm是什么意思英语(armchair是什么意思英语)

lxf2023-03-17 09:48:01

arm可以认为是一家公司的名字 ,也可以认为是一种处理器的总称 ,它也可以被认为是一种技术名称。ARM公司是一家专业从事RISC技术芯片设计开发的公司,是世界领先的半导体知识产权公司(IP)提供商。ARM处理器是英国Acorn有限公司设计的第一款低功耗的RISC微处理器。ARM技术具有性能高、成本低、能耗低的特点。

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ARM是什么?

  • ARM可以被认为是一个ARM公司的名字 ,也可以认为是对的一类处理器的总称 ,也可以认为是一种技术的名称

  • ARM公司是专门从事基于基础的RISC技术芯片设计开发 公司是世界领先的半导体知识产权公司(IP)作为知识产权供应商,提供商,不直接从事芯片生产,而是转让设计许可证 ,各具特色的芯片由合作公司生产。

  • ARM处理器是英国Acorn有限公司设计的第一款RISC微处理器ARM处理器,其核心是统一的 ,由ARM公司提供,电影的内部部件是多样的 ,由各大半导体公司设计,这使得它由各大半导体公司设计ARM设计嵌入式系统时,可以基于相同的核心,使用不同的片内外设置 ,所以有很大的优势。

  • ARM技术具有性能高、成本低、能耗低的特点。在智能机、平板电脑、嵌入式控制、多媒体数字等处理器领域具有主导地位。

二、ARM内核与架构

任何arm芯片主要由两部分组成:arm内核外设

ARM内核

arm内核: 主要由arm内核组成:寄存器指令集总线存储器映射规则中断逻辑调试组件 等。

核心由ARM公司设计,并通过销售授权给芯片制造商(ARM公司本身不制造芯片)。例如,高速设计的Cortex A8、ARMv7a9都是ARMv7a9 架构;Cortex M3、M4为ARMV7m架构;前者是处理器(即内核)后者是指令集的架构(也称架构)。

外设: 包括计时器、A/D转换器、存储器、I2C、UART、SPI、ROM等等。
由每个芯片制造商自己设计,并与ARM内核连接。不同的芯片制造商有不同的外部设备,因此构成了大量和规格的ARM芯片行业。

arm指令集架构

指令集的设计是处理器结构中最重要的部分,用arm术语称为ISA(Instruction Set Architecture)。

指令集可以说是CPU设计的灵魂,是打开潘多拉魔盒CPU的咒语。如果我们想使用CPU,我们只能通过这些指令来操作CPU。

对于32位CPU,这些指令是32位01的序列,不同的值代表不同的机器指令 ,cpu硬件可以完美地分析和执行这些指令,如寻址、操作、异常处理等。

当我们用手机玩王者荣耀时,我们应该知道,我们发送的每一个动作最终都被翻译成一系列的机器指令。

自1985年ARMV1架构诞生以来,到2011年,ARM架构已发展到第八代ARMV8。

Cortex-A32/35/53/77/77/77/78都是用来使用的ARMv8 架构,这是ARM首款支持64位指令集的处理器架构

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ARM11之前的处理器和指令集架构

在ARM11芯片之前,每个芯片对应的架构关系如下:

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ARM11后的处理器和指令集架构

ARM11芯片之后,也就是从ARMV7架构 一开始,ARM的命名方式发生了变化。

新的处理器家族,改以Cortex命名,并分为三个系列,即Cortex-A,Cortex-R,Cortex-M

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ARM处理器型号

Cortex-A系列(A:Application 应用)

消费娱乐和无线产品设计日益增长,用于消费娱乐和无线产品设计应用领域具有高计算要求,操作系统丰富,提供交互媒体和图形体验 ,如智能手机、平板电脑、汽车娱乐系统、数字电视、智能书籍、电子阅读器、家用网络、家用网关等产品。

Cortex-R系列 (R:Real-time 实时)

根据需要运行实时操作 系统应用,面向如汽车制动系统动力传动解决方案大容量存储控制器 等待深层嵌入式实时应用。

Cortex-SC系列(SC:SecurCore)

事实上,除上述三大系列外,还有一个以安全为主的Cortex-SC系列(SC:SecurCore),主要用于政府安全芯片

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ARM11系列包括基于ARMV6架构的ARM11MPCore处理器、ARM176处理器、ARM1156处理器、ARM1136处理器。

ARM Cortex-A5处理器、Cortex-A7处理器、Cortex-A8处理器、Cortex-A9处理器、Cortex-A15处理器属于Cortex-A系列,基于ARMV7-A架构。

Cortex-A53、Cortex-A57两款处理器属于Cortex-A50系列,首次采用64位ARMV8架构。

2020年,ARM最近发布了一款基于ARMv8.2指令集的全新CPU架构Cortex-A78。

三、什么是SOC?

SoC的全称是:System-on-a-Chip ,中文的意思是“中文”把所有的系统都做在芯片上 ”。

SoC集成了许多手机上最关键的部件 ,比如CPUGPU内存 、也就是说,虽然它存在于主板上是一个芯片,但它是由许多部件包装而成。

比如我们通常所说的高通801,麒麟950。三星的exynos 4412、A6等都只是系统部件包装包装包装(SoC)后来的总称。但是,每个家庭的包装内容都不一样,原因也不一样。

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经典的ARM系统级芯片或所谓的Soc 包含许多组件,其中只有一些直接来自ARM。
首先,核心本身通常深入嵌入设备,在设备范围内通常不直接可见,而调试端口通常是唯一与核心本身相连的外露部分,有一些粘合逻辑,如时钟和复位集成电路。

由于 ARM 核心只有两个中断输入。最常见的外设是某个中断控制器。在外设内部,每个组件通过芯片上的互联总线架构相互连接。对于大多数基于ARM的设备,这是标准的 AMBA 互联。

AMBA 指定了两条总线,称为AXI高性能系统总线 ,和称为APB的低功耗外设总线APB通常用于连接所有外设,AXI用于存储器和其他高速设备 ,大多数设备都有一定数量的芯片存储和连接外部存储设备的接口,但需要注意的是,与设备的外部连接不是AMBA总线,只用于设备内部,不暴露。

四、举例:Exynos 4412 SCP

下面我们以 三星Exynos(猎户座) 4412 以SCP为例,讲解这些概念。

  • 三星的Exynos 4412 SCP 基于Cortex-A9的SOC;

  • 如下图所示,Exynos 4412包含4个Cortex-A9处理器(核);

  • Cortex-A9基于ARMV7-A架构(指令集)

从上图可以看出,exynos 除4个Cortex-A9核外,4412还包含4个Cortex-A9核,
还包括大量的外部控制器:DRAM Controller、SROM Controller、Camera IF、JPEG、GPS/GLONASS、Power Management、USB Host、I2C、UART、SPI等。

和三星一样,其他与arm合作的主要制造商通常会把它的CPU和各种外围IP放在一起,然后拿着图纸流动。他们还生产方形。下面有很多引脚。这个东西不仅包括CPU,还包括其他控制器。这个东西叫SOC(system on chip)。

如下图所示,是三星最终生产的Exynos 4412 ,当然,只有这个soc不能运行Android,它需要大量的外围设备来形成一个完整的系统,但大多数最复杂的硬件模块已经集成到这个soc中。

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五、总结

以下是这些概念的总结:

  • ARM公司的名称 ,叫ARM:Advanced RISC Machines;

  • ARM前身Acorn公司设计的第一个微处理器,被称为ARM,:Acorn RISC Machine;

  • ARM处理器的名称 :以前叫ARM9、ARM11, 新的命名规则改为Cortex,即Cortex-A,Cortex-R,Cortex-M;这三个字母A、R、ARM结合在一起又是ARM。

  • ARM指令集 ,ARM架构,如ARMV8,每个处理器都需要依靠一定的ARM架构来设计;

  • **SOC:**各大厂商购买ARM授权,获得ARM处理器源代码,然后制作一些外围设备的IP(或购买或设计),形成SOC,比如三星的Exynos 4412,华为麒麟990。

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