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2.ARM简介
在说处理器之前，我们有必要再提一下ARM架构，这是目前几大移动处理器的核心。
ARM是Acorn电脑公司（Acorn Computers Ltd）于1983年开始的开发计划。ARM架构，过去叫做进阶精简指令集机器（Advanced RISC Machine，更早称作：Acorn RISC Machine），是一个32位精简指令集（RISC）处理器架构，被广泛地应用于嵌入式系统设计。由于低成本、高效能、低耗电的的特点，ARM处理器普遍用于移动通讯领域。
Acorn团队在1985年时开发出ARM1 Sample版，而真正的产能型ARM2于次年量产。ARM2具有32位的数据总线、26位的寻址空间，并提供64 Mbyte的寻址范围与16个32-bit的缓存器。ARM2可能是全世界最简单实用的32位微处理器，其仅容纳了30000个晶体管，而与当时大多数的CPU相同，它没有包含任何的高速缓存。这个精简的特色使它只需消耗很少的电能就可以发挥更好的效能。后继的处理器ARM3更备有4KB的高速缓存，使它能发挥更佳的效能。在1980年代晚期，苹果开始与Acorn电脑合作开发新版的ARM核心，这个方案后来进入了ARM6，首版在1991年试产，然后苹果使用ARM6架构的ARM 610来当作他们Apple Newton PDA的核心。
经历过这些变革之后，ARM内核部份却基本维持一样的大小。ARM2有30000颗晶体管，ARM6也只增长到35000颗。这样做的主要原因是用ODM的方式使ARM核心能搭配一些选配的零件而制成一颗完整的CPU，而且可在现有的晶圆厂里制作并以低成本的方式达到很大的效能。
ARM的经营模式在于出售其半导体知识产权核心（IP core），授权厂家依照设计制作微控制器和中央处理器。包括Atmel、Broadcom、Cirrus Logic、Freescale、富士通、英特尔、IBM、NVIDIA、英飞凌、任天堂、恩智浦半导体、OKI电气工业、三星电子、夏普、STMicroelectronics、德州仪器、高通等多家公司均持有不同形式的ARM授权。
我们要看的是ARM11和Cortex两个家族，这在出场的处理器中会有所涉及。
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家族 |
架构 |
内核 |
特色 |
高速缓存 (I/D)/MMU |
常规 MIPS 于 MHz |
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ARM11 |
ARMv6 |
ARM1136J(F)-S |
SIMD, Jazelle DBX, (VFP)，八级流水线 |
可变动，MMU |
@ 532-665MHz (i.MX31 SoC) |
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ARMv6T2 |
ARM1156T2(F)-S |
SIMD, Thumb-2, (VFP)，九级流水线 |
可变动，MPU |
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ARMv6KZ |
ARM1176JZ(F)-S |
SIMD, Jazelle DBX, (VFP) |
可变动，MMU+TrustZone |
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ARMv6K |
ARM11 MPCore |
1-4核对称多处理器，SIMD, Jazelle DBX, (VFP) |
可变动，MMU |
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Cortex |
ARMv7-A |
Cortex-A8 |
Application profile, VFP, NEON, Jazelle RCT, Thumb-2, 13-stage pipeline |
可变动 (L1+L2), MMU+TrustZone |
up to 2000（2.0 DMIPS/MHz 从600 MHz到超过1 GHz的速度） |
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Cortex-A9 |
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Cortex-A9 MPCore |
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ARMv7-R |
Cortex-R4(F) |
Embedded profile, (FPU) |
可变动高速缓存，MMU可选配 |
600 DMIPS |
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ARMv7-M |
Cortex-M3 |
Microcontroller profile |
无高速缓存，(MPU) |
120 DMIPS @ 100MHz |
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ARMv6-M |
Cortex-M0 |
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Cortex-M1 |
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ARMv7-ME |
Cortex-M4 |
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Optional 8 region MPU with sub regions and background region |
1.25 DMIPS/MHz |
其中ARM11包含有ARMv6、ARMv6T2、ARMv6KZ、ARMv6K四种架构，依次分别使用的是ARM1136J(F)-S、ARM1156T2(F)-S、ARM1176JZ(F)-S、ARM11 MPCore内核。
Cortex家族包含有五个架构，其中ARMv7-A架构采用了Cortex-A8、Cortex-A9、Cortex-A9 MPCore三种内核，前两种内核分别在苹果A4和A5处理器中得到应用。ARMv7-R架构采用的是Cortex-R4(F)内核，ARMv7-M用了Cortex-M3，ARMv6-M价格则用了Cortex-M0、Cortex-M1两种，ARMv7-ME架构则使用了Cortex-M4内核。另外还有最新推出的Cortex-A15 MPCore内核，被认为是下一代移动处理器的标志。
另外我们再放上一个智能手机GPU的性能速查表。
|
品牌 |
产品型号 |
标准支持 |
三角形输出 |
像素填充 |
|
高通（Qualcomm） |
Adreno 130 |
OpenGL ES1.1 |
4M/S |
133M/S |
|
|
Adreno 200 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
22M/S |
133M/S |
|
|
Adreno 205 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
41M/S |
245M/S |
|
|
Adreno 220 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
88M/S |
532M |
|
Imagination |
PowerVR SGX520 |
不详 |
7M/S |
250M/S |
|
|
PowerVR SGX530 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
14M/S |
125M/S |
|
|
PowerVR SGX535 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
25M/S |
500M/S |
|
|
PowerVR SGX540 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
35M/S |
500M/S |
|
|
PowerVR SGX543 MP2 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
35M/S X2 |
1000M/S X2 |
|
|
PowerVR SGX544 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
63M/S |
1250M/S |
|
|
PowerVR SGX545 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
80M/S |
1500M/S |
|
博通（Broadcom） |
BCM2727 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
32M/S |
1440M/S |
|
|
BCM2763 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
不详 |
不详 |
|
英伟达（NVIDIA） |
GeForce ULV |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
90M/S |
1200M/S |
|
ARM |
Mali-300 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
30M/S |
275M/S |
|
|
Mali-400 MP4 |
OpenGL ES1.1/ 2.0 |
30M/S X4 |
275M/S X4 |
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