从Cortex-M到Cortex-A全面认识ARM处理器

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作者 | strongerHuang

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ARM处理器应用非常广泛 - 从传感器到服务器。

ARM是业界领先的微处理器技术供应商，提供最广泛的微处理器内核，可满足几乎所有应用市场的性能、功耗和成本要求。

ARM的技术将一个充满活力的生态系统与超过1000个合作伙伴相结合，提供芯片，开发工具和软件，以及超过900亿个处理器，ARM的技术是计算和连接革命的核心，正在改变人们的生活和业务运营方式。

下面带你了解Cortex-M到Cortex-A的各系列处理器。详情请参看：

https://www.arm.com/products/silicon-ip-cpu

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1ARM处理器

目前，ARM处理器分为5类：Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M、Machine Learning、SecurCore。前3种我们大部分人都听说过，见下图：

2Cortex-A先进的处理器

1.Cortex-A5

可定制的处理器，可在低功耗配置中实现高性能

• 可扩展的多功能性，适用于对成本敏感的低功耗应用

• 可配置选项为最小的设备提供丰富的OS支持

• 完整的Armv7-A体系结构，为Cortex-A9的三分之一面积和功耗

2.Cortex-A7

适用于32位的最小，最低功耗处理器

• Armv7-A扩展提供增强的硬件虚拟化

• 与前代产品相比，内存性能提高了20％

• 支持32位，丰富的操作系统，包括Linux

3.Cortex-A9

针对性能和功耗进行了优化的多核处理器

• 适用于低功耗，成本敏感的32位器件

• 可用作单核或最多四个处理器的集群

• 在多种工艺技术中建立了良好的基础

4.Cortex-A15

专为需要高性能的各种32位应用而设计

• 第一个Armv7-A核心支持虚拟化

• 使用32位无序管道删除代码依赖项

• 细粒度的功率控制确保了卓越的效率

5.Cortex-A17

不影响性能的低成本处理器

• 高端功能适用于各种家用消费电器

• 与big.LITTLE的兼容性提供了灵活性和成本效益

• 提供Armv7-A软件生态系统的最高性能

6.Cortex-A32

尺寸最小，功耗最低的Armv8-A处理器

• 先进的电源管理功能，具有空闲电源管理功能

• 可用作单核或最多四个处理器的集群

• 嵌入式和物联网市场的合理选择

7.Cortex-A35

ARM设计的最小且最节能的应用处理器

• 电源管理功能可降低功耗预算

• 支持适用于嵌入式应用的64位处理

• 用于物联网节点和网关的理想处理器

8.Cortex-A53

最广泛使用的处理器，性能和效率均衡

• 高单线程和FPU / NEON性能的选择

• 支持汽车和网络等各种应用

• 最广泛部署的64位Armv8-A处理器

9.Cortex-A55

最高效的中档处理器 

• 灵活的设计满足广泛的市场应用需求

• 适用于环境受限的小型设备

• 专为兼容DynamIQ配置而设计

10.Cortex-A57

支持需要高性能处理的各种应用程序 

• 使用三重问题无序管道删除代码依赖项

• 加密扩展可以加快加密指令的处理速度

• 预取功能可提供更好的内存流性能

11.Cortex-A72

快速处理提高了移动应用程序的效率

• 高级分支预测器可减少浪费的能源消耗

• 在减少内存需求方面获得显着优势

• 适合在arm big.LITTLE配置中实现

12.Cortex-A73

Cortex-A系列中最节能的处理器

• 与前代产品相比，电源效率提高了30％

• 最小的Armv8-A处理器

• 专为移动和消费者应用而设计

13.Cortex-A75

首个基于DynamIQ的高性能CPU

• 灵活的架构提供广泛的支持生态系统

• 每个时钟周期并行执行最多三条指令

• 广泛的市场应用涵盖智能手机，服务器，汽车应用等

14.Cortex-A76

基于DynamIQ的第二代高性能CPU

• 专为执行复杂计算任务的设备而设计

• 更高的单线程性能和更高的能效

• 为机器学习应用程序提供更快的响应速度和最佳支持

15.Cortex-A77

基于DynamIQ技术的第三代高性能CPU

• 5G移动解决方案的领导绩效和效率

• 改进了设备上机器学习的响应能力

• 专为下一代智能手机和笔记本电脑打造

16.Cortex-A77

基于DynamIQ技术的第四代高性能CPU，最高效的高级Cortex-A CPU

• 5G移动解决方案的领导绩效和效率

• 改进了设备上机器学习的响应能力

• 专为下一代智能手机和笔记本电脑打造

3Cortex-R实时性能的处理器

1.Cortex-R4

最小的实时性能处理器

• 提供卓越的能源效率和成本效益

• 通过内置错误处理优先考虑可靠性和错误管理

• 适用于嵌入式应用，包括汽车和相机

2.Cortex-R5

提供无缝，实时的性能和功能安全性

• 双核配置的性能是以前Cortex-R处理器的两倍

• 非常适合开发安全关键产品

• 最常用于大批量深度嵌入式SoC应用

3.Cortex-R7

适用于4G调制解调器和存储用途的高性能处理器

• 第一款带有集成GIC和SCU的Cortex-R处理器

• 为无线调制解调器提供实时处理吞吐量

• 确保硬错误处理

4.Cortex-R8

LTE和5G调制解调器同类产品中性能最高

• 提供低延迟

• 可配置端口支持灵活的设计选项

• 提供高性能大容量存储应用所需的响应能力

5.Cortex-R52

最先进的功能安全处理器

• 为各种汽车应用提供先进的安全功能

• 软件分离可保护安全关键代码

• 高性能mulitcore集群提供实时响应

6.Cortex-R82

最高性能的实时处理器

• 为复杂的存储应用程序提供高效，高性能的计算

• 支持Arm Neon技术进行ML加速

• 实现MMU以提供丰富的OS支持

4Cortex-M微处理器

1.Cortex-M0

小巧的ARM处理器

• 可通过DesignStart免费获得许可费

• 非常适用于智能传感器和片上混合信号系统（SoC）

• 三种高度优化的低功耗模式

2.Cortex-M0 +

Cortex-M中面积最小，功耗最低的处理器

• 8位处理器成本，32位处理器性能

• 三种高度优化的低功耗模式可节省能源

• 最常用于可穿戴设备的医疗保健，健身等

3.Cortex-M3

出色的32位性能和低功耗

• 可通过DesignStart免费获得许可费

• 常用于许多智能家居设备

• 在广泛的嵌入式应用程序中部署数十亿台设备

4.Cortex-M4

具有混合信号设备的性能

• 集成数字信号处理（DSP）简化了系统设计

• 基本的微控制器功能使其成为工业应用的理想选择

• 部署广泛的Cortex-M处理器具有广泛的生态系统

5.Cortex-M7

性能最高的Cortex-M处理器

• 简化信号处理，为大众带来高性能DSP

• 内置浮点处理功能可降低功耗

• 支持创新的MCU，可实现更密集的自动化任务

6.Cortex-M23

具有TrustZone安全性的尺寸最小，功耗最低的微控制器

• 包含TrustZone的内置安全基础

• 内存保护可最大限度地降低意外访问的风险

• 理想的处理器，用于能量收集物联网节点和小型传感器

7.Cortex-M33

实时，效率和安全的理想融合

• 通过安全性简化数字信号处理

• 使用TrustZone软件隔离来区分您的产品

• 即使是最简单且成本敏感的设备，也能带来32位性能

8.Cortex-M35P

第一款内置防篡改功能的Armv8-M处理器

• 增加物理弹性和系统安全功能不会影响性能

• 包括集成数字信号处理（DSP）选项

• 保护层防止轻松攻击和系统接管

8.Cortex-M55

Arm最具AI功能的Cortex-M处理器，也是第一个采用Arm Helium技术的处理器

• 为Cortex-M提供最高、最高效的ML和DSP性能

• 易于使用的Cortex-M，单个工具链，优化的软件库以及行业领先的嵌入式生态系统，简化了IoT的AI实施 

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