ARM (processorarkitektur)

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg
Disambig bordered fade.svg For alternative betydninger, se arm (flertydig).
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 30.000 transistorer, 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.

Intels xScale anvender ARM-arkitekturen.

ARM-kerner[redigér | redigér wikikode]

Arkitekturer[redigér | redigér wikikode]

Arkitektur Familie
ARMv1 ARM1
ARMv2 ARM2, ARM3
ARMv3 ARM6, ARM7
ARMv4 StrongARM, ARM7TDMI, ARM9TDMI
ARMv5 ARM7EJ, ARM9E, ARM10E, XScale
ARMv6 ARM11, ARM Cortex-M
ARMv7 ARM Cortex-A (fx Cortex-A9, Cortex-A15), ARM Cortex-M, ARM Cortex-R
ARMv8-R Cortex-R__ (32 bit)[2][3]
ARMv8-A Cortex-A53, Cortex-A57 (64 bit)[4]

Familier[redigér | redigér wikikode]

Familie Arkitektur version Kerne Egenskaber Cache (I/D)/MMU Typisk MIPS @ MHz Anvendelser
ARM1 ARMv1 ARM1 Ingen ARM Evaluation System anden processor til BBC Micro
ARM2 ARMv2 ARM2 Arkitektur 2 tilføjet MUL (multiplikation) instruktioner Ingen 4 MIPS @ 8 MHz
0,33 DMIPS/MHz
Acorn Archimedes, Chessmachine
ARMv2a ARM250 Integreret MEMC (MMU), Grafik and IO processor. Arkitektur 2a tilføjet SWP og SWPB (swap) instruktioner. Ingen, MEMC1a 7 MIPS @ 12 MHz Acorn Archimedes
ARM3 ARMv2a ARM2a Første anvendelse af en processor cache i ARM. 4K samlet 12 MIPS @ 25 MHz
0,50 DMIPS/MHz
Acorn Archimedes
ARM6 ARMv3 ARM60 v3 arkitektur første til at understøtte 32 bits hukommelsesadressering (tidligere 26 bits) Ingen 10 MIPS @ 12 MHz 3DO Interactive Multiplayer, Zarlink GPS Receiver
ARM600 Cache og coprocessor bus (til FPA10 floating-point unit). 4K samlet 28 MIPS @ 33 MHz
ARM610 Cache, ingen coprocessor bus. 4K samlet 17 MIPS @ 20 MHz
0,65 DMIPS/MHz
Acorn Risc PC 600, Apple Newton 100 series
ARM7 ARMv3 ARM700 8KB samlet 40 MHz Acorn Risc PC prototype CPU kort
ARM710 8KB samlet 40 MHz Acorn Risc PC 700
ARM710a 8KB samlet 40 MHz
0,68 DMIPS/MHz
Acorn Risc PC 700, Apple eMate 300
ARM7100 Integreret SoC. 8KB samlet 18 MHz Psion Series 5
ARM7500 Integreret SoC. 4KB samlet 40 MHz Acorn A7000
ARM7500FE Integreret SoC. "FE" Tilføjet FPA og EDO hukommelseskontroller. 4KB samlet 56 MHz
0,73 DMIPS/MHz
Acorn A7000+
ARM7TDMI ARMv4T ARM7TDMI(-S) 3-trins pipeline, Thumb-instruktioner[5] none 15 MIPS @ 16,8 MHz Game Boy Advance, Nintendo DS, iPod, Lego NXT
ARM710T 8KB samlet, MMU 36 MIPS @ 40 MHz Psion Series 5mx
ARM720T 8KB samlet, MMU 60 MIPS @ 59,8 MHz Zipit Wireless Messenger
ARM740T MPU
ARMv5TEJ ARM7EJ-S Jazelle DBX, Forbedret DSP instruktioner, 5-trins pipeline Ingen
StrongARM ARMv4 SA-110 16KB/16KB, MMU 203 MHz
1,0 DMIPS/MHz
Apple Newton 2x00 serie, Acorn Risc PC, Rebel/Corel Netwinder, Chalice CATS, Psion Netbook
SA-1110 16KB/16KB, MMU 233 MHz LART, Intel Assabet, Ipaq H36x0, Balloon2, Zaurus SL-5x00
ARM8 ARMv4 ARM810 5-trins pipeline, static branch prediction, double-bandwidth memory 8 KB samlet, MMU 84 MIPS @ 72 MHz
0,85 DMIPS/MHz
Acorn Risc PC prototype CPU card
ARM9TDMI ARMv4T ARM9TDMI 5-trins pipeline Ingen
ARM920T 16KB/16KB, MMU 200 MIPS @ 180 MHz Armadillo, GP32,GP2X (first core), Tapwave Zodiac (Motorola i. MX1), Hewlet Packard HP-49/50 lommeregnere, Sun SPOT, Samsung s3c2442 (HTC TyTN, FIC Neo1973[6])
ARM922T 8KB/8KB, MMU
ARM940T 4KB/4KB, MPU GP2X (anden kerne)
ARM9E ARMv5TE ARM946E-S Forbedrede DSP instruktioner variable, tightly coupled memories, MPU Nintendo DS, Nokia N-Gage, Conexant 802.11 chips
ARM966E-S Ingen cache, TCMs

ST Micro STR91xF, inkluderer Ethernet [7]

ARM968E-S Ingen cache, TCMs
ARMv5TEJ ARM926EJ-S Jazelle DBX, Forbedret DSP instruktioner variable, TCMs, MMU 220 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
ARMv5TE ARM996HS[8][9][10] Processor uden taktgiver, Forbedrede DSP instruktioner Ingen cache, TCMs, MPU
ARM10E ARMv5TE ARM1020E (VFP), 6-trins pipeline, Forbedrede DSP instruktioner 32KB/32KB, MMU
ARM1022E (VFP) 16KB/16KB, MMU
ARMv5TEJ ARM1026EJ-S Jazelle DBX, Forbedrede DSP instruktioner variable, MMU or MPU
XScale ARMv5TE 80200/IOP310/IOP315 I/O Processor, Forbedrede DSP instruktioner
80219 400/600 MHz Thecus N2100
IOP321 600 BogoMips @ 600 MHz Iyonix
IOP33x
IOP34x 1-2 core, RAID Acceleration 32K/32K L1, 512K L2, MMU
PXA210/PXA250 Applikationsprocessor, 7-trins pipeline Zaurus SL-5600, iPAQ H3900
PXA255 32KB/32KB, MMU 400 BogoMips @ 400 MHz Gumstix, Palm Tungsten E2,Mentor Ranger & Stryder
PXA26x Standard 400 MHz, op til 624 MHz Palm Tungsten T3
PXA27x Applikationsprocessor 800 MIPS @ 624 MHz HTC 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
Monahans 1000 MIPS @ 1,25 GHz
PXA900 Blackberry 8700, Blackberry Pearl (8100)
IXC1100 Control Plane Processor
IXP2400/IXP2800
IXP2850
IXP2325/IXP2350
IXP42x NSLU2
IXP460/IXP465
ARM11 ARMv6 ARM1136J(F)-S SIMD, Jazelle DBX, (VFP), 8-stage pipeline variable, MMU 740 @ 532-665 MHz (i.MX31 SoC), 400-528 MHz Texas 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)
ARMv6T2 ARM1156T2(F)-S SIMD, Thumb-2[5], (VFP), 9-trins pipeline variable, MPU
ARMv6KZ ARM1176JZ(F)-S SIMD, Jazelle DBX, (VFP) variable, MMU+TrustZone[11] Apple iPhone, Conexant CX2427X, Motorola RIZR Z8, Raspberry Pi
ARMv6K ARM11 MPCore 1-4 core SMP, SIMD, Jazelle DBX, (VFP) variable, MMU
Cortex ARMv7-A Cortex-A8 Application profile, VFP, NEON, Jazelle RCT, Thumb-2, 13-trins superskalar pipeline variable (L1+L2), MMU+TrustZone op til 2000 (2,0 DMIPS/MHz i hastighed fra 600 MHz til mere end 1 GHz) Texas Instruments OMAP3
Cortex-A9 Application profile, (VFP), (NEON), Jazelle RCT and DBX, Thumb-2, Out-of-order speculative issue superscalar MMU+TrustZone 2,0 DMIPS/MHz
Cortex-A9 MPCore As Cortex-A9, 1-4 core SMP MMU+TrustZone 2,0 DMIPS/MHz
ARMv7-R Cortex-R4(F) Embedded profile, (FPU) variable cache, MPU optional 600 DMIPS Broadcom is a user
ARMv7-M Cortex-M3 Microcontroller profile, kun Thumb-2. Ingen cache, (MPU) 125 DMIPS @ 100 MHz Luminary Micro[12] mikrocontroller familie, ST Microelectronics STM32[13]
ARMv6-M Cortex-M1 FPGA targeted, Microcontroller profile, Thumb-2 (BL, MRS, MSR, ISB, DSB, og DMB). Ingen, tightly coupled memory optional. Op til 136 DMIPS @ 170 MHz[14] (0.8 DMIPS/MHz[15], MHz achievable FPGA-dependent) "Actel ProASIC3 and Actel Fusion PSC devices will sample in Q3 2007"[16]

Kilder/referencer[redigér | redigér wikikode]

  1. 29 December 2007, BBC News: Home computing pioneer honoured 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. 10/23/2013, eetimes.com: ARM Unveils New Architecture for Automotive
  3. 2013, arm.com: ARMv8-R Architecture Overview
  4. arm.com: ARMv8-A Architecture Citat: "...ARMv8-A introduces 64-bit architecture support to the ARM architecture..."
  5. 5,0 5,1 arm.com: 2.2.2. ARM, Thumb, Thumb-2, and Thumb-2EE instruction sets
  6. "Neo1973: GTA01Bv4 versus GTA02 comparison". http://wiki.openmoko.org/wiki/Neo1973:_GTA01Bv4_versus_GTA02_comparison. Hentet 2007-11-15. 
  7. http://mcu.st.com/mcu/modules.php?name=mcu&file=devicedocs&DEV=STR912FW44&FAM=101
  8. handshakesolutions.com: ARM996HS™ processor
  9. 28. apr 2006, Ing.dk: Klokløs processor støjer mindre
  10. 02/08/2006, eetimes.com: ARM offers first clockless processor core
  11. arm.com: 2.2.1. TrustZone model
  12. Luminary Micro – Stellaris® — the industry's first Cortex-M3 MCUs
  13. Welcome to STMicroelectronics
  14. "ARM Extends Cortex Family with First Processor Optimized for FPGA", ARM press release, March 19 2007. Accessed April 11, 2007.
  15. "ARM Cortex-M1", ARM product website. Accessed April 11, 2007.
  16. ARM Extends Cortex Family with First Processor Optimized for FPGA

Se også[redigér | redigér wikikode]

Eksterne henvisninger[redigér | redigér wikikode]

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

Linux og ARM[redigér | redigér wikikode]

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[redigér | redigér wikikode]