ARM处理器详细分析与比较

文章来源:米尔科技 发布日期:2012.7.12 浏览次数:10632 次

ARM 是 32 位嵌入式微处理器的行业领先提供商,已推出各种各样基于通用架构的处理器,这些处理器具有高性能和行业领先的功效,而且系统成本也有所降低。与业界 最广泛的体系(拥有超过 900 个可提供硅、工具和软件的合作伙伴)相结合,已推出的一系列 20 多种处理器,可以解决每个应用挑战。迄今为止,ARM 已生产超过 250 亿个处理器,每天的销量超过 1600 万,是真正意义上的 The Architecture for the Digital World(数字世界的架构)。


  


ARM Cortex 应用处理器 

  •  Cortex-A 系列 - 开放式操作系统的高性能处理器

Cortex 应用处理器在先进工艺节点中可实现高达 2GHz+ 标准频率的卓越性能,从而可支持下一代的移动 Internet 设备。这些处理器具有单核和多核种类,最多提供四个具有可选 NEON 多媒体处理模块和先进浮点执行单元的处理单元。

应用包括 

  • 智能手机
  • 智能本和上网本
  • 电子书阅读器
  • 数字电视
  • 家用网关
  • 各种其他产品

 

应用程序处理器按处理器能执行复杂操作系统(如 LinuxAndroid / ChromeMicrosoft Windows(CE/嵌入式)Symbian)和支持复杂图形用户界面来定义。

此类处理器集成了内存管理单元 (MMU) 以管理这些复杂操作系统的内存需求,并允许下载和执行第三方软件。

此类处理器的应用包括:

  • 智能手机
  • 普通手机
  • 智能本*/上网本/电子书阅读器
  • 高端个人媒体播放器
  • 数字电视
  • 机顶盒和卫星接收器
  • 高端打印机
  • 个人导航设备

已推出多种应用处理器,因而合作伙伴可根据所需性能、芯片面积、大小、动态和静态功耗以及其他考虑事项来选择与其应用的特定条件相符的解决方案。这些处理器都是二进制兼容处理器,可以开发高度可移植的应用,通过提高代码重用率,这些应用可显著降低设计成本并加快上市速度。

传统单核处理器包括初级的 ARM926EJ-S,直到常规性能超过 2GHz 的 Cortex-A9 处理器

而多核处理器,如 Cortex-A9 MPCore 处理器Cortex-A5 MPCore 处理器和 ARM11MPCore 处理器,则最多可在单个对称或非对称系统中实现四个内核,外加一个全局中断处理单元和一个监听控制单元,从而提供扩展的性能和可伸缩性。

 

*在德意志联邦共和国境内,与便携式计算机有关的术语“Smartbook”只能用于德国的 Smartbook AG。



ARM Cortex 嵌入式处理器 

  • Cortex-R 系列 - 面向实时应用的卓越性能
  • Cortex-M 系列 - 面向具有确定性的微控制器应用的成本敏感型解决方案

Cortex 嵌入式处理器旨在为各种不同的市场提供服务。

Cortex-M 系列处理器主要是针对微控制器领域开发的,在该领域中,既需进行快速且具有高确定性的中断管理,又需将门数和可能功耗控制在最低。

而 Cortex-R 系列处理器的开发则面向深层嵌入式实时应用,对低功耗、良好的中断行为、卓越性能以及与现有平台的高兼容性这些需求进行了平衡考虑。

应用包括

 Cortex-M 系列

  • 微控制器
  • 混合信号设备
  • 智能传感器
  • 汽车电子和气囊

 Cortex-R 系列

  • 汽车制动系统                  
  • 动力传动解决方案
  • 大容量存储控制器
  • 网络打印

 

嵌入式处理器主要着重于在各种功耗敏感型应用中提供具有高确定性的实时行为。这些处理器通常执行实时操作系统 (RTOS) 和用户开发的应用程序代码,因此只需内存保护单元 (MPU),而不需要应用处理器中提供的 MMU。

此类处理器的应用包括:

  • 商业微控制器
  • 汽车控制系统
  • 电机控制系统
  • 大型家用电器控制器
  • 无线和有线传感器网络
  • 大容量存储控制器
  • 打印机
  • 网络设备

已推出多种嵌入式处理器,因而合作伙伴可根据所需性能、确定性、芯片面积、大小、动态和静态功耗以及其他考虑事项来选择与施加在应用上的特定条件相符的解决方案。    

 Cortex-M0 和 Cortex-M3 处理器可提供行业领先的具有确定性的行为、最低睡眠功耗和动态功耗以及尽可能小的面积,同时保持较高的处理效率。
  
Cortex-R4 提供了始于经典 ARM 处理器(包括 ARM7 和 ARM9 系列)的路线图,从而使用户可以将现有应用轻松地移植到更高性能的平台。



经典 ARM 处理器

  • ARM11 系列 - 基于 ARMv6 架构的高性能处理器
  • ARM9 系列 - 基于 ARMv5 架构的常用处理器
  • ARM7 系列- 面向通用应用的经典处理器 
ARM 经典处理器适用于那些希望在新应用中使用经过市场验证的技术的组织。这些处理器提供了许多的功能、卓越的能效和范围广泛的操作性能,适用于成本敏感型解决方案。这些处理器每年都有数十亿的发货量,因此可确保设计者获得最广泛的生态系统和资源,从而最大限度地减少集成过程中出现的问题并缩短上市时间。
 


 


 ARM 专业处理器

  • SecurCore - 面向高安全性应用的处理器
  • FPGA Cores - 面向 FPGA 的处理器

ARM 专业处理器旨在满足特定市场的苛刻需求。SecurCore 处理器在安全市场中用于手机 SIM 卡和证件应用,集成了多种既可为用户提供卓越性能,又能检测和避免安全攻击的技术。

ARM 还开发面向 FPGA 构造的处理器,在保持与传统 ARM 设备兼容的同时,使用户产品快速上市。此外,这些处理器具有独立于构造的特性,因此开发人员可以根据应用选择相应的目标设备,而不会被绑定于特定供应商。



ARM 安全处理器

SecurCore 应用包括:

  • SIM
  • 智能卡 
  • 高级支付系统
  • 电子护照
  • 电子票务和运输系统

已推出多种 SecurCore 处理器,从而使合作伙伴可以根据所需性能、芯片面积、大小、动态和静态功耗以及其他考虑事项来选择符合其应用的特定条件的解决方案。
   
 SC100 处理器基于常用的 ARM7TDMI 处理器。SC300 基于现代 Cortex-M3 处理器,因而适用于中断驱动和功耗敏感型应用。

 

ARM FPGA 目标处理器

对于那些希望 FPGA 设备能够与 ARM 架构兼容但又要求具有系统可编程性的开发人员,ARM 可提供 Cortex-M1 处理器。此处理器完全兼容 Cortex-M0 处理器,并允许用户灵活选择 FPGA 供应商。



 ARM 专业处理器

  • SecurCore - 面向高安全性应用的处理器
  • FPGA Cores - 面向 FPGA 的处理器

ARM 专业处理器旨在满足特定市场的苛刻需求。SecurCore 处理器在安全市场中用于手机 SIM 卡和证件应用,集成了多种既可为用户提供卓越性能,又能检测和避免安全攻击的技术。

ARM 还开发面向 FPGA 构造的处理器,在保持与传统 ARM 设备兼容的同时,使用户产品快速上市。此外,这些处理器具有独立于构造的特性,因此开发人员可以根据应用选择相应的目标设备,而不会被绑定于特定供应商。






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