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經典系列

• ARM11??系列?- 基于 ARMv6 架構的高性能處理器；
• ARM9? 系列 - 基于 ARMv5 架構的常用處理器；
• ARM7? 系列- 面向普通應用的經典處理器?。

Cortex系列

使用ARMv7架構，具體包括：

Cortex-A：應用程序配置文件，它在 MMU（內存管理單元）、用于多媒體應用程序的可選 NEON 處理單元以及支持半精度、單精度和雙精度運算的高級硬件浮點單元的基礎上實現了虛擬內存系統架構。它適用于高端消費電子設備、網絡設備、移動 Internet 設備和企業市場。

Cortex-R：時配置文件，它在 MPU（內存保護單元）的基礎上實現了受保護內存系統架構。它適用于高性能實時控制系統（包括汽車和大容量存儲設備）。

Cortex-M：微控制器配置文件，可快速進行中斷處理，適用于需要高度確定的行為和最少門數的成本敏感型設備。

A系列屬于應用處理器，R和M系列屬于嵌入式處理器。

應用程序處理器按處理器執行復雜操作系統（如Linux、Android / Chrome、Microsoft Windows（CE/嵌入式）和 Symbian）和支持復雜圖形用戶界面的能力來定義。此類處理器集成了內存管理單元 (MMU) 以管理這些復雜操作系統的內存需求，并允許下載和執行第三方軟件。

嵌入式處理器主要著重于在各種功耗敏感型應用中提供具有高確定性的實時行為。這些處理器通常執行實時操作系統 (RTOS)?和用戶開發的應用程序代碼，因此只需內存保護單元 (MPU)，而不需要應用程序處理器中提供的 MMU。

專家系列

SecurCore??- 面向高安全性應用的處理器：SecurCore 處理器在安全市場中用于手機 SIM 卡和識別應用，集成了多種既可為用戶提供卓越性能，又能檢測和避免安全攻擊的技術。用于SIM、智能卡?、高級支付系統、電子護照、電子票務和運輸系統。SC100? 處理器基于常用的 ARM7TDMI? 處理器。SC300? 基于現代 Cortex?-M3 處理器，因而適用于中斷驅動和功耗敏感型應用。

FPGA Cores?- 面向 FPGA（Field－Programmable Gate Array）的處理器。對于那些希望 FPGA 設備能夠與 ARM 架構兼容但又要求具有系統可編程性的開發人員，ARM 可提供?Cortex-M1 處理器。此處理器完全兼容Cortex-M0 處理器，并允許用戶靈活選擇 FPGA 供應商。

ARM架構

ARM 32-bit ISA：基于 RISC 原理的32位ARM指令集。

Thumb 16-Bit ISA，Thumb 技術是對 32 位 ARM 體系結構的擴展。Thumb 指令集是已壓縮至 16 位寬操作碼的、最常用 32 位 ARM 指令的子集。在執行時，這些 16 位指令實時、透明地解壓縮為完整 32 位 ARM 指令，且無性能損失。卓越的代碼密度，以盡量減小系統內存大小和降低成本。

Thumb-2，提供最佳代碼大小和性能；以 ARM Cortex 體系結構為基礎的指令集，它提升了眾多嵌入式應用的性能、能效和代碼密度。以獲得成功的 Thumb（ARM 微處理器內核的創新型高代碼密度指令集）為基礎進行構建，以增強 ARM 微處理器內核的功能，從而使開發人員能夠開發出低成本且高性能的系統。?

VFP：浮點體系結構 (VFP：Vector Floating Point)為半精度、單精度和雙精度浮點運算中的浮點操作提供硬件支持。為汽車動力系統、車身控制應用和圖像應用（如打印中的縮放、轉換和字體生成以及圖形中的 3D 轉換、FFT 和過濾）中使用的浮點運算提供增強的性能。

Jazelle^?技術：提高執行環境（如 Java、.Net、MSIL、Python 和 Perl）速度。Jazelle 技術是 ARM 提供的組合型硬件和軟件解決方案。ARM Jazelle 技術軟件是功能豐富的多任務 Java 虛擬機 (JVM)，經過高度優化，可利用許多 ARM 處理器內核中提供的 Jazelle 技術體系結構擴展。還包括功能豐富的多任務虛擬機 (MVM)，領先的手機供應商和 Java 平臺軟件供應商提供的許多?Java 平臺中均集成了此類虛擬機。通過利用基礎 Jazelle 技術體系結構擴展，ARM MVM 軟件解決方案可提供高性能應用程序和游戲，快速啟動和應用程序切換，并且使用的內存和功耗預算非常低。

?TrustZone^? 安全擴展，提供可信計算，是系統范圍的安全方法，針對高性能計算平臺上的大量應用，包括安全支付、數字版權管理 (DRM) 和基于 Web 的服務。TrustZone 技術與?Cortex?-A?處理器緊密集成，并通過?AMBA^? AXI? 總線 和特定TrustZone?系統 IP 塊在系統中進行擴展。此系統方法意味著，現在可保護外設（包括處理器旁邊的鍵盤和屏幕），以確保惡意軟件無法記錄安全域中的個人數據、安全密鑰或應用程序，或與其進行交互。用例包括：實現安全?PIN 輸入，在移動支付和銀行業務中加強用戶身份驗證，安全 NFC 通信通道，數字版權管理，數字版權管理，基于忠誠度的應用，基于云的文檔的訪問控制，電子售票移動電視。

SIMD：當前的智能手機和 Internet 設備必須提供高級媒體和圖形性能，才具有競爭力。ARMv6 和 ARMv7 體系結構中的 SIMD 擴展改進了此類性能。SIMD 擴展已經過優化，可適用于眾多軟件應用領域，包括視頻和音頻編解碼器，這些擴展將性能提高了將近 75% 或更多。?

NEON：通用?SIMD 引擎可有效處理當前和將來的多媒體格式，從而改善用戶體驗。可加速多媒體和信號處理算法（如視頻編碼/解碼、2D/3D 圖形、游戲、音頻和語音處理、圖像處理技術、電話和聲音合成）。可增強許多多媒體用戶體驗（觀看任意格式的任意視頻、編輯和強化捕獲的視頻 – 視頻穩定性、游戲處理、快速處理幾百萬像素的照片、語音識別）

Virtualization：隨著軟件復雜性的提高，對于在同一個物理處理器上提供多種軟件環境的要求也同時增多。因為隔離、可靠性或不同實時特征而要求分隔的軟件應用程序需要一個具備所需功能的虛擬處理器。通過高能效方式提供虛擬處理器要求組合利用硬件加速和高效的軟件虛擬機監控程序。云計算和其他面向數據或內容的解決方案增加了對于每個虛擬機的物理內存系統的需求。

Cortex-A 系列：開放式操作系統的高性能處理器

ARM Cortex?-A 系列的應用型處理器可向托管豐富的操作系統平臺的設備和用戶應用提供全方位的解決方案，包括超低成本的手機、智能手機、移動計算平臺、數字電視、機頂盒、企業網絡、打印機和服務器解決方案。是移動開發中主要關注的對象。

Cortex-A15：可為新一代移動基礎結構應用和要求苛刻的無線基礎結構應用提供性能最高的解決方案。運行速度最高可達 2.5GHz。

Cortex-A9：可提供?800MHz -?2 GHz 的標準頻率，每個內核可提供5000 DMIPS的性能。

Cortex-A8：單核解決方案，可提供經濟有效的高性能，在 600 MHz - 1 GHz 的頻率下，提供的性能超過 2000 DMIPS。

Cortex-A5：低成本實現，在 400- 800 MHz 的頻率下，提供的性能超過1200 DMIPS。

在ARM網站中還有Cortex-A7，作為A15的低功耗版本，在2011年10月推出。

多核技術ARM MPCore：除了Cortex-A8外，其他（A5，A9，A15）都支持 ARM 的第二代多核技術：單核到四核實現，支持面向性能的應用領域，支持對稱和非對稱的操作系統實現。技術允許設計時可配置的處理器支持一個、兩個、三個或四個 CPU 一起運行，同時保持集成的高速緩存一致性。這些多核處理器群集在 1 級高速緩存邊界內完全一致，而且可通過加速器一致性端口 (ACP)配置為將有限的一致性擴展到其余的芯片上系統?(SoC) 中。ACP 允許系統主外設和帶有未經緩存的內存視圖的加速器（如 DMA 引擎或加密加速器內核）共享處理器的高速緩存，同時保持高速緩存完全一致。多核群集包括一個與全局中斷控制器 (GIC)體系結構兼容的帶專用外設的集成中斷和通信系統，因此可提高性能和簡化軟件可移植性。此 GIC 可配置為支持 0（舊版 Bypass 模式）至 224 個獨立中斷源，以此為大量設備提供低延遲中斷途徑該處理器可支持單核或雙核 64 位 AMBA^?3AXI? 互連接口，以及 SoC 內不同地址空間之間的全速過濾選項。

Cortex-R?系列?- 面向實時應用的卓越性能

Cortex-R 系列處理器的開發則面向深層嵌入式實時應用，對低功耗、良好的中斷行為、卓越性能以及與現有平臺的高兼容性這些需求進行了平衡考慮。用于汽車制動系統，動力傳動解決方案，大容量存儲控制器，以及聯網和打印。

Cortex-M?系列?-?面向具有確定性的微控制器應用的成本敏感型解決方案

Cortex-M 系列處理器主要是針對微控制器領域開發的，在該領域中，既需進行快速且具有高確定性的中斷管理，又需將門數和可能功耗控制在最低。

用于微控制器、混合信號設備、智能傳感器，以及汽車電子和氣囊。

參考資料
1. http://www.arm.com/zh/products/processors/cortex-a/index.php
2. http://www.arm.com/zh/products/processors/index.php
3. http://www.arm.com/zh/products/processors/technologies/

相關鏈接：我的產業生態鏈和雜談文章

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總結

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