[处理器、单片机]ARM

1、ARM简介：

ARM是Advanced RISC Machines的缩写。1985年4月26日，第一个ARM原型在英国剑桥的Acorn计算机有限公司诞生，由美国加州San Jose VLSI技术公司制造。20世纪80年代后期，arm产品用于台式机。1990年Acorn改换成Advanced RISC Machines Limited公司（后简称为arm limited）。20世纪90年代，arm32位嵌入式RISC处理器扩展到世界范围，占据了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统应用领域的领先地位。

2、ARM处理器架构：[引自官网]

ARM 架构是构建每个 ARM 处理器的基础。随着时间的推移，ARM 架构也在不断地进化发展，加入新的架构特性以满足不断增长的新功能、高性能需求以及新兴市场的需要。有关最新公布版本的信息，请参阅 ARMv8 架构。

ARM 架构支持跨跃多个性能点的实现，并已在许多细分市场中成为主导的架构。ARM 架构支持非常广泛的性能点，因而可以利用最新的微架构技术获得极小的 ARM 处理器实现和极有效的高级设计实现。实现规模、性能和低功耗是 ARM 架构的关键特性。

ARM 已经开发了架构扩展，从而为 Java 加速 (Jazelle®)、安全性 (TrustZone®)、SIMD 和高级 SIMD (NEON™) 技术提供支持。ARMv8-A 架构增加了密码扩展作为可选功能。

ARM 架构与精简指令集计算 (RISC) 架构类似，因为它包含以下典型 RISC 架构特征：

统一寄存器文件加载/存储架构，其中的数据处理操作只针对寄存器内容，并不直接针对内存内容。
简单寻址模式，所有加载/存储地址只通过寄存器内容和指令字段确定。

对基本 RISC 架构的增强使 ARM 处理器可以实现较高性能、较小代码大小、较低功耗和较小硅面积的良好平衡。

【注】从以上论断可以看出，CPU的架构也就是它的指令架构。ARM的架构是基本RISC架构的增强型架构。

图1：arm架构或指令集版本的进化

从上图可以看出arm64是从armv8才出现的。具体的arm架构版本和相应的内核(core)设计如下表所示:

Architecture	Bit width	Cores designed by ARM Holdings	Cores designed by third parties	Cortex profile	References
ARMv1	32/26	ARM1
ARMv2	32/26	ARM2, ARM3	Amber, STORM Open Soft Core^[27]
ARMv3	32/26	ARM6, ARM7
ARMv4	32/26	ARM8	StrongARM, FA526
ARMv4T	32	ARM7TDMI, ARM9TDMI
ARMv5	32	ARM7EJ, ARM9E, ARM10E	XScale, FA626TE, Feroceon, PJ1/Mohawk
ARMv6	32	ARM11
ARMv6-M	32	ARM Cortex-M0, ARM Cortex-M0+, ARM Cortex-M1		Microcontroller
ARMv7-M	32	ARM Cortex-M3		Microcontroller
ARMv7E-M	32	ARM Cortex-M4, ARM Cortex-M7		Microcontroller
ARMv7-R	32	ARM Cortex-R4, ARM Cortex-R5, ARM Cortex-R7		Real-time
ARMv7-A	32	ARM Cortex-A5, ARM Cortex-A7, ARM Cortex-A8, ARM Cortex-A9, ARM Cortex-A12, ARM Cortex-A15, ARM Cortex-A17	Krait, Scorpion, PJ4/Sheeva, Apple A6/A6X	Application
ARMv8-A	64/32	ARM Cortex-A53, ARM Cortex-A57,^[28] ARM Cortex-A72^[29]	X-Gene, Nvidia Project Denver, AMD K12, Apple A7/A8/A8X, Cavium Thunder X ^[30]^[31]^[32]	Application	^[33]^[34]
ARMv8.1-A	64/32	No announcements yet		Application
ARMv8-R	32	No announcements yet		Real-time	^[35]^[36]

表1：arm 内核(core)表