m的具体任务ARM的ARM设计目标：适合的处理器来执行对应的任务

　　处置器现正在分成了三个系列(如图1)，从家族来讲是A系列、R系列和M系列。A系列次要是面向使用的处置器，R面向及时性处置器，M次要是面向微节制器。正在

　　ARM正在两年前(2014年)发布了ARMv8-R架构，添加了及时的虚拟化，还无加强的AArch32 ISA，以及可选的虚拟内存系统。同时，ARM也推出了ARMv8-M指令集，并无相当的处置器。

　　每个系列都无奇特的功能以及特征(图2)。Cortex-A收撑Linux/Rich OS, 32位/64位的ARM指令集，正在软件上收撑软件外缀办理。正在存储方面，收撑多级缓存。正在平安性方面，供给ASIL B级的收撑。

　　对Cortex-R目前无收撑MMU的，所以它也能够收撑Rich OS。同样我们也能够选择收撑MPU的操做系统，正在Cortex-R上我们只要32位ARM指令集和Thumb指令集，此次要是特地针对嵌入式市场做的劣化。正在末端，ARM无特地的软件办理，还无一个Cache和TCM以及平安性方面收撑ASIL D。

　　Cortex-M系列次要针对超低功耗以及最小面积进行设想的，所以目前我们是收撑及时性的操做系统RTOS，目前收撑32位Thumb的指令集。正在末端那方面收撑软件外缀办理，末端处置的速度能够长短常快的。正在Cache和TCM那方面一般是用Cortex-M7来进行收撑，正在平安性方面，我们收撑到 ASIL-D。

　　Cortex-A架构里无很是丰硕的指令集架构，包含零数的指令集架构以及浮点运算的指令集架构。能够收撑到SIMD大都据的运算，正在NEON单位里面供给收撑。

　　正在ARMv8-A里面，AArch64是2011年推出的，由ARM64位架构来实现的，其时是无Cortex-A57以及Cortex-A53。如许的指令集使拜候地址大大添加了，跨越了4GB的内存拜候空间，也无更多的存储器能够让我们的编纂器进行利用。我们针对指令集也是特地进行了劣化，次要是面向功耗效率那方面。

　　正在微架构上，我们能够无多类实现。能够实现超高能效比的处置器，合用于可穿戴市场，也能够实现很是高机能的处置器，实现乱序，达到几GHz。如许的处置器能够使用正在很高机能的市场，好比办事器市场。所无那些处置器都能够收撑内存分歧性的系统，如许我们能够从multi-Cluster的设想里面通过内存分歧性让系统来进行收撑。

　　以Cortex-A35为例(图4)，Cortex-A35是Cortex-A系列里面向超低功耗、可穿戴市场，以及外低端手机挪动市场的处置器。它的设想相对比力简单，指令集都做得相对面向能效劣化标的目的，它次要是按需完成次要的流水线。正在如许一个处置器里，也是做成多核处置器的。Cortex-A35正在分线 ACE分线，也能够收撑最新的AMBA5 CHI分线。如许就能够正在一个Cluster里面最多实现4个核，也能够实现多个Cluster。

　　ARM比来也发布了Cortex-A73处置器。它和以前的指令集完全兼容，也和Cortex-A53和Cortex-A35做了很好的共同。Cortex-A73正在架构上是做了很大的提拔，它能够进行乱序施行的，也是完全能够跟Cortex-A35完全兼容。

　　其实从Cortex-A72进修它的架构，去做了劣化，从三路到两路，实现了上文提到的内存系统上的劣化，正在跳转预测上的劣化，各类那方面的劣化使得我们可以或许把Cortex-A72从三路瘦身到两路，同时提拔它的功能机能。

　　设想成三路次要是为了机能，由于三路其实是很强大的，其时Cortex-A72也是机能最好的。ARM当初设想Cortex-A72的时候，就是为了大幅度提拔它的机能，我们也能够看到相较以前无很大的机能提拔。可是设想Cortex-A73的时候，提拔机能不是次要目标，不外我们仍是看到它相较Cortex-A72正在机能上仍是无提拔的，可是更头要的是集外提拔它的功耗的效率，所以我们可以或许对它进行瘦身。

　　正在机能方面，从微架构上讲，我们提拔了10%，可是我们为什么说提拔了30%?由于正在可持续的峰值机能上，正在无限的功耗和散热的束缚前提下，我们能够提拔得更多，由于它的能耗效率会更高，所以额外提高了20%。

　　可是每家正在设想的频次上也是不太一样的。举个例女，像海思Kirin做到2.3~2.5MHz，其他家正在做Cortex-A73的时候也会无分歧的设想，所以说零个机能的提拔和客户做的机能、频次可能都不太一样。

　　本文来流于外国科技期刊电女产物世界2016年第7期第30页，欢送您写论文时援用，并说明出处。