ARM是什么意思?

ARM是什么意思?,第1张

1.ARM简介

ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。

ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商,每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系,ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。

目前,总共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议,其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、菲利浦和国民半导体这样的大公司。至于软件系统的合伙人,则包括微软、升阳和MRI等一系列知名公司。

ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。

2.产品介绍

ARM提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系,所以相同的软件可在所有产品中运行(理论上如此)。典型的产品如下。

①CPU内核

--ARM7:小型、快速、低能耗、集成式RISC内核,用于移动通信。

-- ARM7TDMI(Thumb):这是公司授权用户最多的一项产品,将ARM7指令集同Thumb扩展组合在一起,以减少内存容量和系统成本。同时,它还利用嵌入式ICE调试技术来简化系统设计,并用一个DSP增强扩展来改进性能。该产品的典型用途是数字蜂窝电话和硬盘驱动器。

--ARM9TDMI:采用5阶段管道化ARM9内核,同时配备Thumb扩展、调试和Harvard总线。在生产工艺相同的情况下,性能可达ARM7TDMI的两倍之多。常用于连网和顶置盒。

②体系扩展

-- Thumb:以16位系统的成本,提供32位RISC性能,特别注意的是它所需的内存容量非常小。

③嵌入式ICE调试

由于集成了类似于ICE的CPU内核调试技术,所以原型设计和系统芯片的调试得到了极大的简化。

④微处理器

--ARM710系列,包括ARM710、ARM710T、ARM720T和ARM740T:低价、低能耗、封装式常规系统微型处理器,配有高速缓存(Cache)、内存管理、写缓冲和JTAG。广泛应用于手持式计算、数据通信和消费类多媒体。

--ARM940T、920T系列:低价、低能耗、高性能系统微处理器,配有Cache、内存管理和写缓冲。应用于高级引擎管理、保安系统、顶置盒、便携计算机和高档打印机。

--StrongARM:性能很高、同时满足常规应用需要的一种微处理器技术,与DEC联合研制,后来授权给Intel。SA110处理器、SA1100 PDA系统芯片和SA1500多媒体处理器芯片均采用了这一技术。

--ARM7500和ARM7500FE:高度集成的单芯片RISC计算机,基于一个缓存式ARM7 32位内核,拥有内存和I/O控制器、3个DMA通道、片上视频控制器和调色板以及立体声端口ARM7500FE则增加了一个浮点运算单元以及对EDO DRAM的支持。特别适合电视顶置盒和网络计算机(NC)。

Windows CE的Pocket PC只支持ARMWindows CE可支持多种嵌入式处理器,但基于Windows CE的Pocket PC则只支持ARM一种。微软在对SH3、MIPS、ARM等嵌入式处理器做了评估后认为,ARM是一种性价比较好的选择。由于目前ARM在手持设备市场占有90%以上的份额,只支持ARM,可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间,也降低了研发费用。由于ARM开放其处理器授权,因此,用户在市场上可以在多家整机厂商中进行选择,从而保证了这一市场的竞争性。

参考:http://www.drew.nease.net/processor/arm.htm

ARM 微处理器芯片应用及分类介绍

什么是ARM 1991 年 ARM 公司成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。ARM 公司是专门从事基于 RISC 技术芯片设计开发的公司,作为知识产权供应商,本身不生产芯片,靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片,世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的 ARM 微处理器核,根据各自不同的应用领域,加入适当的外围电路,从而形成自己的 ARM 微处理器芯片进入市场。目前,全世界有几十家大的半导体公司都使用 ARM 公司的授权,因此既使得 ARM 技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持,又使整个系统成本降低,使产品更容易进入市场被消费者所接受,更具有竞争力。

ARM的应用领域

到目前为止, ARM 微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域:

工业控制领域:作为32 的 RISC 架构,基于 ARM 核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额,同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展, ARM 微控制器的低功耗、高性价比,向传统的 8 位 /16 位微控制器提出了挑战。

无线通讯领域:目前已有超过 85% 的无线通讯设备采用了 ARM 技术, ARM 以其高性能和低成本,在该领域的地位日益巩固。

网络应用:随着宽带技术的推广,采用 ARM 技术的 ADSL 芯片正逐步获得竞争优势。此外,ARM 在语音及视频处理上行了优化,并获得广泛支持,也对 DSP 的应用领域提出了挑战。

消费类电子产品: ARM 技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中广泛采用。

成像和安全产品:现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用 ARM 技术。手机中的 32位 SIM 智能卡也采用了 ARM 技术。

除此以外,ARM 微处理器及技术还应用到许多不同的领域,并会在将来取得更加广泛的应用。

ARM 微处理器的特点

采用 RISC 架构的 ARM 微处理器一般具有如下特点:

体积小、低功耗、低成本、高性能;

支持 Thumb ( 16 位) /ARM ( 32 位)双指令集,兼容 8 位 /16 位器件;

大量使用寄存器,指令执行速度更快;

大多数数据 *** 作都在寄存器中完成;

寻址方式灵活简单,执行效率高;

指令长度固定;

ARM 微处理器的分类

ARM 微处理器目前包括下面几个系列,以及其它厂商基于 ARM 体系结构的处理器,除了具有ARM 体系结构的共同特点以外,每一个系列的 ARM 微处理器都有各自的特点和应用领域。

·ARM7 系列

ARM7 系列微处理器为低功耗的 32 位 RISC 处理器,最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。 ARM7 微处理器系列具有如下特点:

具有嵌入式 ICE - RT 逻辑,调试开发方便。

极低的功耗,适合对功耗要求较高的应用。

能够提供0.9MIPS/MHz 的三级流水线结构。

代码密度高并兼容 16 位的 Thumb 指令集。

对包括 Windows CE 、 Linux 、 Palm OS 等 *** 作系统广泛支持。

指令系统与ARM9 系列、 ARM9E 系列和 ARM10E 系列兼容,便于产品升级换代。

主频最高可达130MIPS ,高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用。

ARM7 系列微处理器的主要应用领域为:工业控制、 Internet 设备、网络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用。

ARM7 系列微处理器包括如下几种类型的核: ARM7TDMI 、 ARM7TDMI-S 、ARM720T 、 ARM7EJ 。其中, ARM7TMDI 是目前使用最广泛的 32 位嵌入式 RISC 处理器,属低端ARM 处理器核。

·ARM9 系列

ARM9 系列微处理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能。具有以下特点:

5 级整数流水线,指令执行效率更高。

提供 1.1MIPS/MHz 的哈佛结构。

支持 32 位 ARM 指令集和 16 位 Thumb 指令集。

支持 32 位的高速 AMBA 总线接口。

全性能的MMU ,支持 Windows CE 、 Linux 、 Palm OS 等多种主流嵌入式 *** 作系统。

MPU 支持实时 *** 作系统。

支持数据 Cache 和指令 Cache ,具有更高的指令和数据处理能力。

ARM9 系列微处理器主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、数字、照相机和数字摄像机等。

ARM9 系列微处理器包含 ARM920T 、 ARM922T 和 ARM940T 三种类型,以适用于不同的应用场合。

·ARM9E 系列

ARM9E 系列微处理器为综合处理器,使用单一的处理器内核提供了微控制器、 DSP 、 Java应用系统的解决方案,极大的减少了芯片的面积和系统的复杂程度。 ARM9E 系列微处理器提供了增强的 DSP 处理能力,很适合于那些需要同时使用 DSP 和微控制器的应用场合。

ARM9E 系列微处理器的主要特点如下:

支持 DSP 指令集,适合于需要高速数字信号处理的场合。

5 级整数流水线,指令执行效率更高。

支持 32 位 ARM 指令集和 16 位 Thumb 指令集。

支持 32 位的高速 AMBA 总线接口。

支持 VFP9 浮点处理协处理器。

全性能的 MMU ,支持 Windows CE 、 Linux 、 Palm OS 等多种主流嵌入式 *** 作系统。

MPU 支持实时 *** 作系统。

支持数据 Cache 和指令 Cache ,具有更高的指令和数据处理能力。

主频最高可达 300MIPS 。

ARM9E系列微处理器主要应用于无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、存储设备和网络设备等领域。

ARM9E 系列微处理器包含 ARM926EJ-S 、 ARM946E-S 和 ARM966E-S 三种类型,以适用于不同的应用场合。

·ARM10E 系列

ARM10E 系列微处理器具有高性能、低功耗的特点,由于采用了新的体系结构,与同等的 ARM9器件相比较,在同样的时钟频率下,性能提高了近 50 %,同时, ARM10E 系列微处理器采用了两种先进的节能方式,使其功耗极低。ARM10E 系列微处理器的主要特点如下:

支持 DSP 指令集,适合于需要高速数字信号处理的场合。

6 级整数流水线,指令执行效率更高。

支持 32 位 ARM 指令集和 16 位 Thumb 指令集。

支持 32 位的高速 AMBA 总线接口。

支持 VFP10 浮点处理协处理器。

全性能的 MMU ,支持 Windows CE 、 Linux 、 Palm OS 等多种主流嵌入式 *** 作系统。

支持数据 Cache 和指令 Cache ,具有更高的指令和数据处理能力

主频最高可达 400MIPS 。

内嵌并行读 / 写 *** 作部件。

RM10E 系列微处理器主要应用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、通信和信息系统等领域。

ARM10E 系列微处理器包含 ARM1020E 、 ARM1022E 和 ARM1026EJ-S 三种类型,以适用于不同的应用场合。

·SecurCore 系列

SecurCore 系列微处理器专为安全需要而设计,提供了完善的 32 位 RISC 技术的安全解决方案,因此, SecurCore 系列微处理器除了具有 ARM 体系结构的低功耗、高性能的特点外,还具有其独特的优势,即提供了对安全解决方案的支持。

SecurCore 系列微处理器除了具有 ARM 体系结构各种主要特点外,还在系统安全方面具有如下的特点:

带有灵活的保护单元,以确保 *** 作系统和应用数据的安全。

采用软内核技术,防止外部对其进行扫描探测。

可集成用户自己的安全特性和其他协处理器。

SecurCore 系列微处理器主要应用于一些对安全性要求较高的应用产品及应用系统,如电子商务、电子政务、电子银行业务、网络和认证系统等领域。

SecurCore 系列微处理器包含 SecurCore SC100 、 SecurCore SC110 、 SecurCore

C200 和 SecurCore SC210 四种类型,以适用于不同的应用场合。

·Intel 的 Xscale

Xscale 处理器是基于 ARMv5TE 体系结构的解决方案,是一款全性能、高性价比、低功耗的处理器。它支持 16 位的 Thumb 指令和 DSP 指令集,已使用在数字移动电话、个人数字助理和网络产品等场合。Xscale 处理器是 Intel 目前主要推广的一款 ARM 微处理器。

·Intel 的 StrongARM

Intel StrongARM SA-1100 处理器是采用 ARM 体系结构高度集成的 32 位 RISC 微处理器。它融合了 Intel 公司的设计和处理技术以及 ARM 体系结构的电源效率,采用在软件上兼容 ARMv4 体系结构、同时采用具有 Intel 技术优点的体系结构。Intel StrongARM 处理器是便携式通讯产品和消费类电子产品的理想选择,已成功应用于多家公司的掌上电脑系列产品。

其中, ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列,每一个系列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求。 SecurCore 系列专门为安全要求较高的应用而设计。


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