目录
1.ARM背景介绍
2.ARM处理器架构
3.ARM内核与外设
4.未来主流的关键优势
1.ARM背景介绍
目前,世界上有超过1300亿台设备使用ARM处理器控制。这一切的起源,要从上世纪70年代说起。世界上超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。
1975年,比尔盖茨和保罗盖伦开始创业,随后创办了Microsoft,也就是现在大名鼎鼎的微软。
1976年,史蒂斯·乔布斯与史蒂夫·沃茨尼亚克在车库里创办了Apple,也就是现在的苹果。(智能移动终端的领袖)
1978年,赫尔曼·豪泽与克里斯·库里创办了Acorn电脑公司。正是为如今几千亿移动设备提供处理器架构的ARM公司的前身。(一种终端处理器领域的领袖)
1981年,Acorn推出BBC Micro电脑作为BBC教育节目配套的电脑,总计销售150万台。靠教育市场成功站稳脚跟。
1983年,Acorn想进入个人电脑的商业市场,但原来BBC Micro电脑的处理器不能满足新的硬件需求,Acorn找了当时市面上所有的处理器芯片,看中了Inter的80286处理器,提出向inter合作,想拿到该芯片的授权和样品,但被inter拒绝。
正是inter的傲慢,为inter在移动终端处理器的失败埋下了伏笔。Acorn公司发现处理器受制于人,为了长久的发展,于是决定自己研发处理器,Acorn公司的研发人员在美国加州大学伯克利分校找到了一篇关于新型处理器的研究,“精简指令集”,受此启发,终于在1985年成功研发了第一颗使用精简指令集的处理器芯片。
2.ARM处理器架构
ARM精简指令集RISC,与之相对应的是inter为代表的复杂指令集CISC,指令集就是让处理器进行某些操作的命令合集。
随着技术的发展,人们发现,一个程序代码中,约80%的指令是常用指令,20%的指令是不常用指令,Acorn公司的思路就是专心优化,加速常用指令,不常用指令用常用指令去组合。从此,Acorn公司和Inter公司走向了两条截然不同的技术路线。
Inter公司采用复杂指令集,支持众多的指令,运行更快,性能更好,但设计成本高,功耗也高。
Acorn公司,也是后来的ARM,采用精简指令集,支持常用指令,不常用指令用常用指令组合,整体性能要弱一些,但成本更低,功耗也更低。
所以,大家就不难理解,为什么手机处理器和电脑处理器频率都差不多了,但手机的性能远不如电脑,因为他们的指令架构不一样。
随后几年,Acron和Inter相爱相杀,Inter凭借处理器的高性能,一直压着Acron,最终登上个人电脑的王座,Acron败下阵来。
在1990年,和苹果公司合作,成立了新公司Advanced RISC Machines【高级精简指令集机器】,简称ARM。
1993年,ARM和苹果公司合作开发了一款Pad,可能是设计过于超前,在市场上销量并不好,ARM公司意识到企业的成功不能完全依赖某个产品,于是改变商业模式,创造性的推出IP授权的商业模式,也就是ARM不再生产芯片,而是售卖芯片设计的授权,正是这种授权模式,极大的降低了自身研发成本和研发风险,它以风险共担,利益共享的模式逐渐形成了一个ARM为核心的生态圈,此后,随着智能手机的热潮,全球进入智能终端的时代,ARM最终登上移动终端的王座。
3.ARM内核与外设
ARM内核包括了寄存器组,指令集,总线,存储映射规则,中断逻辑和调试组件等。
ARM11芯片之后,也就是从ARMv7架构开始,ARM的命名方式有所改变。新的处理器家族,以Cortex命名,并分为三个系列,分别是Cortex-A,Cortex-R,Cortex-M。
外设部分:包括定时器、A/D转换器,存储器,I2C、UART、SPI、ROM...等等,则完全由各芯片厂商自己设计并与ARM内核衔接配套,不同的芯片厂商就有不同的外设,因此构成了数量和规模庞大的ARM芯片产业。
4.未来主流的关键优势
ARM被认为是未来的主流处理器架构,主要有几个原因:
首先,ARM处理器以其低功耗高性能的特点而闻名。这使得它在移动设备、物联网设备和嵌入式系统等领域具有巨大优势。随着移动计算设备的普及和对低功耗高性能处理器需求的增加,ARM处理器的应用领域将会进一步扩大。
其次,ARM处理器的架构非常灵活,可以根据不同的需求进行定制化设计。这使得它能够满足不同行业和应用的需求,包括移动设备、自动驾驶汽车、智能家居等领域。
此外,ARM生态系统庞大且丰富,有着丰富的软件和硬件支持。许多移动设备、智能手机、平板电脑和物联网设备都采用了ARM处理器,为ARM的未来发展奠定了坚实的基础。
最后,ARM处理器的指令集架构具有良好的跨平台兼容性,可以运行多种操作系统,包括Android、iOS、Windows等。这使得ARM处理器能够在不同的设备和系统中广泛应用。
综合来看,ARM处理器具有低功耗、高性能、可定制化、丰富的生态系统支持和跨平台兼容性等优势,这些特点使得ARM被认为是未来的主流处理器架构。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-838632.html
随着移动计算、物联网和嵌入式系统的发展,ARM处理器的应用领域将会不断扩大,成为未来的主流。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-838632.html
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