ARM (processorarkitektur)

Disambig bordered fade.svg For alternative betydninger, se arm (flertydig). (Se også artikler, som begynder med arm)
ARM udgaven StrongARM.

ARM, tidligere Advanced RISC Machines og endnu tidligere Acorn RISC Machine, er en RISC-mikroprocessorarkitektur. ARM-arkitekturen er den mest anvendte 32-bit-arkitektur efter antal producerede enheder.

ARM-processoren var en af de første RISC-processorer og var fra starten kraftfuld; det var muligt at udføre en instruktion for hver anden klokcyklus. ARM-processoren har en særlig "ren" RISC-implementation og den anses for at være en af de mest elegante moderne mikroprocessorer. Den bliver anvendt i de udbredte ARM mikrocontrollere.

En af meddesignerne af ARM-arkitekturen er Steve Furber, som har fået en Britisk ærestitel. [1]

ARM1 og ARM2 var og er sikkert de mindste CPUer med 32 bit databus der findes. De blev udviklet i perioden 1984-1987. ARM1 og ARM2 har kun hhv. 25.000 og 30.000 transistorer,[2] hvilket er medvirkende til det særligt lave energiforbrug. Motorolas ældre 16/32-bit-processor 68000 har til sammenligning 68.000 transistorer.

ARM2 blev anvendt i Acorn Archimedes PCen, som kunne købes fra 1987.[2]

Intels xScale anvender ARM-arkitekturen.

ARM-kerner

Arkitekturer

ArkitekturFamilie
ARMv1ARM1
ARMv2ARM2, ARM3
ARMv3ARM6, ARM7
ARMv4StrongARM, ARM7TDMI, ARM9TDMI
ARMv5ARM7EJ, ARM9E, ARM10E, XScale
ARMv6ARM11, ARM Cortex-M
ARMv7ARM Cortex-A (fx Cortex-A9, Cortex-A15), ARM Cortex-M, ARM Cortex-R
ARMv8-RCortex-R__ (32 bit)[3][4]
ARMv8-ACortex-A53, Cortex-A57 (64 bit)[5]

Familier

FamilieArkitektur versionKerneEgenskaberCache (I/D)/MMUTypisk MIPS @ MHzAnvendelser
ARM1ARMv1ARM1IngenARM Evaluation System anden processor til BBC Micro
ARM2ARMv2ARM2Arkitektur 2 tilføjet MUL (multiplikation) instruktionerIngen4 MIPS @ 8 MHz
0,33 DMIPS/MHz
Acorn Archimedes, Chessmachine
ARMv2aARM250Integreret MEMC (MMU), Grafik and IO processor. Arkitektur 2a tilføjet SWP og SWPB (swap) instruktioner.Ingen, MEMC1a7 MIPS @ 12 MHzAcorn Archimedes
ARM3ARMv2aARM2aFørste anvendelse af en processor cache i ARM.4K samlet12 MIPS @ 25 MHz
0,50 DMIPS/MHz
Acorn Archimedes
ARM6ARMv3ARM60v3 arkitektur første til at understøtte 32 bits hukommelsesadressering (tidligere 26 bits)Ingen10 MIPS @ 12 MHz3DO Interactive Multiplayer, Zarlink GPS Receiver
ARM600Cache og coprocessor bus (til FPA10 floating-point unit).4K samlet28 MIPS @ 33 MHz
ARM610Cache, ingen coprocessor bus.4K samlet17 MIPS @ 20 MHz
0,65 DMIPS/MHz
Acorn Risc PC 600, Apple Newton 100 series
ARM7ARMv3ARM7008KB samlet40 MHzAcorn Risc PC prototype CPU kort
ARM7108KB samlet40 MHzAcorn Risc PC 700
ARM710a8KB samlet40 MHz
0,68 DMIPS/MHz
Acorn Risc PC 700, Apple eMate 300
ARM7100Integreret SoC.8KB samlet18 MHzPsion Series 5
ARM7500Integreret SoC.4KB samlet40 MHzAcorn A7000
ARM7500FEIntegreret SoC. "FE" Tilføjet FPA og EDO hukommelseskontroller.4KB samlet56 MHz
0,73 DMIPS/MHz
Acorn A7000+
ARM7TDMIARMv4TARM7TDMI(-S)3-trins pipeline, Thumb-instruktioner[6]none15 MIPS @ 16,8 MHzGame Boy Advance, Nintendo DS, iPod, Lego NXT
ARM710T8KB samlet, MMU36 MIPS @ 40 MHzPsion Series 5mx
ARM720T8KB samlet, MMU60 MIPS @ 59,8 MHzZipit Wireless Messenger
ARM740TMPU
ARMv5TEJARM7EJ-SJazelle DBX, Forbedret DSP instruktioner, 5-trins pipelineIngen
StrongARMARMv4SA-11016KB/16KB, MMU203 MHz
1,0 DMIPS/MHz
Apple Newton 2x00 serie, Acorn Risc PC, Rebel/Corel Netwinder, Chalice CATS, Psion Netbook
SA-111016KB/16KB, MMU233 MHzLART, Intel Assabet, Ipaq H36x0, Balloon2, Zaurus SL-5x00
ARM8ARMv4ARM8105-trins pipeline, static branch prediction, double-bandwidth memory8 KB samlet, MMU84 MIPS @ 72 MHz
0,85 DMIPS/MHz
Acorn Risc PC prototype CPU card
ARM9TDMIARMv4TARM9TDMI5-trins pipelineIngen
ARM920T16KB/16KB, MMU200 MIPS @ 180 MHzArmadillo, GP32,GP2X (first core), Tapwave Zodiac (Motorola i. MX1), Hewlet Packard HP-49/50 lommeregnere, Sun SPOT, Samsung s3c2442 (HTC TyTN, FIC Neo1973[7])
ARM922T8KB/8KB, MMU
ARM940T4KB/4KB, MPUGP2X (anden kerne)
ARM9EARMv5TEARM946E-SForbedrede DSP instruktionervariable, tightly coupled memories, MPUNintendo DS, Nokia N-Gage, Conexant 802.11 chips
ARM966E-SIngen cache, TCMs

ST Micro STR91xF, inkluderer Ethernet [8]

ARM968E-SIngen cache, TCMs
ARMv5TEJARM926EJ-SJazelle DBX, Forbedret DSP instruktionervariable, TCMs, MMU220 MIPS @ 200 MHz,Mobiltelefoner: Sony Ericsson (K, W serie), Siemens og Benq (x65 serie og nyere), Texas Instruments OMAP1710, Qualcomm MSM6100, MSM6125, MSM6225, MSM6245, MSM6250, MSM6255A, MSM6260, MSM6275, MSM6280, MSM6300, MSM6500, MSM6800
ARMv5TEARM996HS[9][10][11]Processor uden taktgiver, Forbedrede DSP instruktionerIngen cache, TCMs, MPU
ARM10EARMv5TEARM1020E(VFP), 6-trins pipeline, Forbedrede DSP instruktioner32KB/32KB, MMU
ARM1022E(VFP)16KB/16KB, MMU
ARMv5TEJARM1026EJ-SJazelle DBX, Forbedrede DSP instruktionervariable, MMU or MPU
XScaleARMv5TE80200/IOP310/IOP315I/O Processor, Forbedrede DSP instruktioner
80219400/600 MHzThecus N2100
IOP321600 BogoMips @ 600 MHzIyonix
IOP33x
IOP34x1-2 core, RAID Acceleration32K/32K L1, 512K L2, MMU
PXA210/PXA250Applikationsprocessor, 7-trins pipelineZaurus SL-5600, iPAQ H3900
PXA25532KB/32KB, MMU400 BogoMips @ 400 MHzGumstix, Palm Tungsten E2,Mentor Ranger & Stryder
PXA26xStandard 400 MHz, op til 624 MHzPalm Tungsten T3
PXA27xApplikationsprocessor800 MIPS @ 624 MHzHTC Universal, Zaurus SL-C1000, 3000, 3100, 3200, Dell Axim x30, x50, og x51 serien, Motorola Q, Balloon3, Trolltech Greenphone, Palm TX, Motorola Ezx Platform A728, A780, A910, A1200, E680, E680i, E680g, E690, E895, Rokr E2, Rokr E6, Fujitsu Siemens LOOX N560
PXA800(E)F
Monahans1000 MIPS @ 1,25 GHz
PXA900Blackberry 8700, Blackberry Pearl (8100)
IXC1100Control Plane Processor
IXP2400/IXP2800
IXP2850
IXP2325/IXP2350
IXP42xNSLU2
IXP460/IXP465
ARM11ARMv6ARM1136J(F)-SSIMD, Jazelle DBX, (VFP), 8-stage pipelinevariable, MMU740 @ 532-665 MHz (i.MX31 SoC), 400-528 MHzTexas Instruments OMAP2420 (Nokia N95, Nokia N93), Zune, Nokia N800, Qualcomm MSM7200 (with integrated ARM926EJ-S Coprocessor@274MHz, used in HTC TyTN II (Kaiser), HTC Nike)
ARMv6T2ARM1156T2(F)-SSIMD, Thumb-2[6], (VFP), 9-trins pipelinevariable, MPU
ARMv6KZARM1176JZ(F)-SSIMD, Jazelle DBX, (VFP)variable, MMU+TrustZone[12]Apple iPhone, Conexant CX2427X, Motorola RIZR Z8, Raspberry Pi
ARMv6KARM11 MPCore1-4 core SMP, SIMD, Jazelle DBX, (VFP)variable, MMU
CortexARMv7-ACortex-A8Application profile, VFP, NEON, Jazelle RCT, Thumb-2, 13-trins superskalar pipelinevariable (L1+L2), MMU+TrustZoneop til 2000 (2,0 DMIPS/MHz i hastighed fra 600 MHz til mere end 1 GHz)Texas Instruments OMAP3
Cortex-A9Application profile, (VFP), (NEON), Jazelle RCT and DBX, Thumb-2, Out-of-order speculative issue superscalarMMU+TrustZone2,0 DMIPS/MHz
Cortex-A9 MPCoreAs Cortex-A9, 1-4 core SMPMMU+TrustZone2,0 DMIPS/MHz
ARMv7-RCortex-R4(F)Embedded profile, (FPU)variable cache, MPU optional600 DMIPSBroadcom is a user
ARMv7-MCortex-M3Microcontroller profile, kun Thumb-2.Ingen cache, (MPU)125 DMIPS @ 100 MHzLuminary Micro[13] mikrocontroller familie, ST Microelectronics STM32[14]
ARMv6-MCortex-M1FPGA targeted, Microcontroller profile, Thumb-2 (BL, MRS, MSR, ISB, DSB, og DMB).Ingen, tightly coupled memory optional.Op til 136 DMIPS @ 170 MHz[15] (0.8 DMIPS/MHz[16], MHz achievable FPGA-dependent)"Actel ProASIC3 and Actel Fusion PSC devices will sample in Q3 2007"[17]

Kilder/referencer

  1. ^ 29 December 2007, BBC News: Home computing pioneer honoured Arkiveret 31. december 2007 hos Wayback Machine Citat: "...Steve Furber, of the University of Manchester, was made a Commander of the Order of the British Empire (CBE)....The scientist also helped design the ARM processor, a type of chip that dominates mobile electronics [i dag]...ARM processors have become popular for portable electronics because of their efficient use of power..."
  2. ^ a b 28 Nov 2015, theregister: Meet ARM1, grandfather of today's mobe, tablet CPUs – watch it crunch code live in a browser Arkiveret 29. maj 2020 hos Wayback MachineCitat: "...More or less, the 32-bit RISC ARM instruction set hasn't changed too much since the mid-1980s; a more compact instruction set called Thumb was introduced by ARM for handhelds and small embedded gizmos, and the 64-bit ARMv8 instruction set, launched in 2011, resembles MIPS64..."
  3. ^ "10/23/2013, eetimes.com: ARM Unveils New Architecture for Automotive". Arkiveret fra originalen 10. september 2017. Hentet 8. december 2013.
  4. ^ "2013, arm.com: ARMv8-R Architecture Overview" (PDF). Arkiveret (PDF) fra originalen 1. januar 2019. Hentet 8. december 2013.
  5. ^ arm.com: ARMv8-A Architecture Arkiveret 29. april 2017 hos Wayback Machine Citat: "...ARMv8-A introduces 64-bit architecture support to the ARM architecture..."
  6. ^ a b arm.com: 2.2.2. ARM, Thumb, Thumb-2, and Thumb-2EE instruction sets
  7. ^ "Neo1973: GTA01Bv4 versus GTA02 comparison". Arkiveret fra originalen 13. marts 2012. Hentet 2007-11-15.
  8. ^ "Arkiveret kopi". Arkiveret fra originalen 27. september 2007. Hentet 10. januar 2008.
  9. ^ "handshakesolutions.com: ARM996HS™ processor". Arkiveret fra originalen 1. februar 2009. Hentet 13. februar 2008.
  10. ^ 28. apr 2006, Ing.dk: Klokløs processor støjer mindre (Webside ikke længere tilgængelig)
  11. ^ "02/08/2006, eetimes.com: ARM offers first clockless processor core". Arkiveret fra originalen 5. marts 2012. Hentet 13. februar 2008.
  12. ^ arm.com: 2.2.1. TrustZone model
  13. ^ "Luminary Micro – Stellaris® — the industry's first Cortex-M3 MCUs". Arkiveret fra originalen 22. februar 2015. Hentet 21. januar 2021.
  14. ^ "Welcome to STMicroelectronics". Arkiveret fra originalen 17. maj 2008. Hentet 10. januar 2008.
  15. ^ "ARM Extends Cortex Family with First Processor Optimized for FPGA" Arkiveret 5. maj 2007 hos Wayback Machine, ARM press release, March 19 2007. Accessed April 11, 2007.
  16. ^ "ARM Cortex-M1" Arkiveret 1. april 2007 hos Wayback Machine, ARM product website. Accessed April 11, 2007.
  17. ^ "ARM Extends Cortex Family with First Processor Optimized for FPGA". Arkiveret fra originalen 5. maj 2007. Hentet 10. januar 2008.

Se også

Eksterne henvisninger

Commons-logo.svg
Wikimedia Commons har medier relateret til:

Linux og ARM

ARM uden MMU kan køre Linux kerne 2.6 varianten uClinux:

ARM med MMU (f.eks. ARM-kerne ARM920T) kan køre standard Linux kerne 2.4-2.6.

Emulator

Medier brugt på denne side

DEC StrongARM.jpg
Forfatter/Opretter: unknown, Licens: CC-BY-SA-3.0