什么是ARM處理器
什么是ARM處理器
愛(ài)學(xué)習(xí)的小伙伴們，你們知道ARM是什么處理器嗎?不知道的話(huà)跟著學(xué)習(xí)啦小編一起來(lái)學(xué)習(xí)ARM處理器。
ARM處理器的介紹
隨著移動(dòng)設(shè)備平臺(tái)的日益壯大，甚至有取代桌面平臺(tái)的勢(shì)頭，“ARM”這個(gè)詞越來(lái)越多地出現(xiàn)在人們的視野中，特別是手機(jī)或平板處理器上，然而卻從不見(jiàn)ARM的處理器，而是“采用ARM最新架構(gòu)”的處理器。其實(shí)，ARM(Adanced RISC Machines)，不僅是是一種處理器的通稱(chēng)，也是一個(gè)公司名字，還可以認(rèn)為是一種技術(shù)名字。
1991年ARM公司成立于英國(guó)Cambridge，主要銷(xiāo)售晶片設(shè)計(jì)技術(shù)的授權(quán)。目前，采用ARM技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)核的微處理器，即我們通常說(shuō)的ARM微處理器，已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)等各類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)，基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75%以上的市場(chǎng)份額，ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各方面。
(ARM生態(tài)系統(tǒng))
ARM公司是專(zhuān)門(mén)從事基于RISC技術(shù)晶片設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的公司，作為知識(shí)產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商，本身不直接從事晶片生產(chǎn)，靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)許可由合作公司生產(chǎn)各具特色的晶片，世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商(RFID射頻快報(bào)注：如PHILIPS、TI、Intel、BroadCom、ATMEL等)從ARM公司購(gòu)買(mǎi)其設(shè)計(jì)的ARM微處理器核，根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐罚瑥亩纬勺约旱腁RM微處理器晶片進(jìn)入市場(chǎng)。目前，全世界有幾十家大的半導(dǎo)體公司都使用ARM公司的授權(quán)，因此既使得ARM技術(shù)獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持，又使整個(gè)系統(tǒng)成本降低，使產(chǎn)品更容易進(jìn)入市場(chǎng)被消費(fèi)者所接受，更具有競(jìng)爭(zhēng)力。
ARM的來(lái)歷, 如果說(shuō)，“嵌入式”是2001年電子工程師談?wù)摰米疃嗟脑~之一，2002年談?wù)摰米疃嗟囊粋€(gè)詞就是“ARM”。究竟什么是ARM呢，他是英國(guó)一家電子公司的名字，全名的意思是Advanced RISC Machine。該公司成立于1990年11月，是蘋(píng)果電腦，Acorn電腦集團(tuán)和VLSI Technology的合資企業(yè)。Acorn曾推出世界上首個(gè)商用單芯片RISC處理器，而蘋(píng)果電腦當(dāng)時(shí)希望將RISC技術(shù)應(yīng)用于自身系統(tǒng)，ARM微處理器新標(biāo)準(zhǔn)因此應(yīng)運(yùn)而生。
80年代末90年代初半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈剛剛出現(xiàn)分工，臺(tái)積電，聯(lián)電等半導(dǎo)體代工廠正悄悄崛起，美國(guó)硅谷中的一些fabless公司也如雨后春筍一樣涌現(xiàn)出來(lái)，所謂的fabless公司自己設(shè)計(jì)芯片，但是生產(chǎn)過(guò)程則包給臺(tái)積電等代工廠生產(chǎn)。而ARM更是為天下先，12年前首創(chuàng)了chipless的生產(chǎn)模式，即該公司既不生產(chǎn)芯片，也不設(shè)計(jì)芯片，而是設(shè)計(jì)出高效的IP內(nèi)核，授權(quán)給半導(dǎo)體公司使用，半導(dǎo)體公司在ARM技術(shù)的基礎(chǔ)上添加自己的設(shè)計(jì)并推出芯片產(chǎn)品，最后由OEM客戶(hù)采用這些芯片來(lái)構(gòu)建基于ARM技術(shù)的系統(tǒng)產(chǎn)品。這種方式有點(diǎn)象通信行業(yè)的高通和半導(dǎo)體行業(yè)的RAMBUS，他們站在了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游的上游。12年前成立的ARM可能面臨著很大風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)闆](méi)有人知道這條路能不能行得通，但是現(xiàn)在的事實(shí)已經(jīng)證明，ARM走了一條沒(méi)人走過(guò)，卻是正確的道路。作為附加產(chǎn)品，他還讓中國(guó)的行業(yè)人士從這個(gè)窗口認(rèn)識(shí)到了英國(guó)的電子公司，ARM的成功帶動(dòng)了英國(guó)的chipless公司的發(fā)展。
因?yàn)锳RM的產(chǎn)品是IP Core，沒(méi)有任何物理意義上的硬件或者軟件實(shí)體，所以只能在中國(guó)注冊(cè)成為“咨詢(xún)”公司，盡管咨詢(xún)只是其業(yè)務(wù)中很小的一塊。ARM的核心業(yè)務(wù)是銷(xiāo)售芯片核心技術(shù)IP，目前全球有103家巨型IT公司在采用ARM技術(shù)，20家最大的半導(dǎo)體廠商中有19家是ARM的用戶(hù)，包括德州儀器，意法半導(dǎo)體，Philips, Intel等。20大巨頭中唯一沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)ARM授權(quán)的是Intel的老對(duì)頭AMD，因?yàn)镮ntel便攜式處理器采用的是StrongARM，而AMD則收購(gòu)了Alchemy公司與之抗衡，采用的是MIPS結(jié)構(gòu)。
(iPad Air 2采用了基于ARM核心的A8X處理器)
微處理器核是ARM技術(shù)的重中之中，目前面向市場(chǎng)的有ARM7, ARM9, ARM9E-S，StrongARM和ARM10系列。ARM專(zhuān)利技術(shù)收入主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面，一個(gè)是專(zhuān)利授權(quán)費(fèi)用，客戶(hù)如果采用ARM專(zhuān)利時(shí)一次性付給ARM的費(fèi)用; 另一部分是按照一定比例收取客戶(hù)產(chǎn)品的專(zhuān)利使用費(fèi)，即客戶(hù)每賣(mài)出一片芯片，就收取同等比例的費(fèi)用。這兩項(xiàng)收入占公司總收入的70%。目前在中國(guó)已經(jīng)有中興通訊，中芯國(guó)際和上海華虹購(gòu)買(mǎi)了ARM的內(nèi)核授權(quán)，生產(chǎn)自己的芯片。ARM中國(guó)方面的業(yè)務(wù)的其它重點(diǎn)還在于對(duì)芯片設(shè)計(jì)公司(fables)的支持，開(kāi)展大學(xué)計(jì)劃等。另外ARM還授權(quán)科匯宏盛(Impact)和北京旋極為開(kāi)發(fā)工具的授權(quán)分銷(xiāo)商2002年的銷(xiāo)售額增長(zhǎng)在三位數(shù)(100%)以上。
一般來(lái)說(shuō)，ARM的合作伙伴分為三種：
1. EDA伙伴計(jì)劃，融合了ARM在線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、可重復(fù)使用IP生成和IP模型等方面的專(zhuān)長(zhǎng)與領(lǐng)先EDA工具廠商的專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)SoC產(chǎn)品。
2. ARM技術(shù)共享計(jì)劃，為ARM與外部設(shè)計(jì)服務(wù)公司合作關(guān)系的擴(kuò)展和規(guī)范化結(jié)果，現(xiàn)在已經(jīng)有2900多工程師成員。
3. 制造商計(jì)劃，使新興市場(chǎng)的OEM能分享ARM處理器技術(shù)，用于設(shè)計(jì)和制造先進(jìn)的SoC解決方案。
(采用ARM核心的華為海思麒麟處理器)
總之，ARM是英國(guó)全球著名的32位嵌入式RISC芯片內(nèi)核的設(shè)計(jì)公司，也是ARM的產(chǎn)品商標(biāo)，其產(chǎn)品ARM嵌入式內(nèi)核已被全球各大芯片廠商采用，基于ARM的開(kāi)發(fā)技術(shù)席卷了全球嵌入式市場(chǎng)，已成為嵌入式系統(tǒng)主流技術(shù)之一。旋極公司作為嵌入式業(yè)內(nèi)的皎皎者，銳意創(chuàng)新，致力于ARM技術(shù)的、開(kāi)發(fā)應(yīng)用和推廣，再一次走在了同行的前列，率先成立了ARM的研發(fā)中心，并在全國(guó)開(kāi)辦了基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用培訓(xùn)。2001年12月，旋極正式成為ARM授權(quán)中國(guó)唯一指定培訓(xùn)中心(ATC)和其系列產(chǎn)品代理商。
ARM開(kāi)發(fā)的32位CPU核，全球廠商都可以獲得授權(quán)生產(chǎn)ARM芯片。而且價(jià)格出乎意料得便宜，比如做網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的4510只需45元人民幣，這樣低端產(chǎn)品可以采用8051等8位單片機(jī)，而中高端產(chǎn)品采用ARM是非常明智的選擇。現(xiàn)在很多人開(kāi)始學(xué)習(xí)ARM，開(kāi)始都是買(mǎi)ARM實(shí)驗(yàn)板和JTAG仿真器。
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