Arm及Arm Cortex-M處理器


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1  Arm 處理器架構

 

 

從大的方面講,Arm公司共出過八種處理器架構,其中V1-V3架構,是ARM誕生之初的架構,已經過時而廢,目前最新的架構師V8,V9也許不久的將來會發布。其中V6,V7,V8架構又分為M系列,A系列和R系列。


2 Arm 處理器 

 

早期的處理器現在被稱為經典處理器,例如曾經廣泛使用的arm7/arm9/arm11處理器。現在主要的是Arm Cortex 系列,又分為3類:

  • Cortex-M:

    嵌入式處理器

  • Cortex-A:

    應用處理器

  • Cortex-R:

    實時處理器

上圖中Cortex-M系列沒有羅列出M23,M33,M35P以及M55。 3 Arm Cortex處理器ARM A, R,M系列處理器應用領域不同,這是由這些處理器的特點決定的。

 

 

 

4 Arm Cortex-M處理器
在嵌入式領域,Cortex-M處理器被廣泛使用。Cortex-M處理器系列針對低成本和高能效的微控制器進行了優化。這些處理器可用於各種應用,包括物聯網,工業和日常消費類設備。

 

目前ARM Cortex-M最新的處理器是Cortex-M55,Arm Cortex-M55處理器是具有AI功能的Cortex-M處理器,並且是第一個采用Arm Helium矢量處理技術的功能,帶來增強的節能信號處理和機器學習(ML)性能。采用M55處理器的芯片還在驗證中,需要等一段時間才會有芯片出來。
目前我們能買到的最新的是Cortex-M33,M23處理器,是基於V8M架構設計的,主要功能是在原來M7和M0+基礎上增加了安全功能和浮點運算能力,例如支持Trust-zone。
5 Arm Cortex-M處理器比較

 

 

6 基於Arm Cortex-M處理器的芯片

 

Arm公司將自己的設計的處理器通過授權的方式轉讓給半導體公司,例如Arm Cortex-M0+處理器:

 

 

能提供Arm Cortex-M處理器的半導體廠商:NXP,ST,Atmel(已經被Microchip收購),Silabs,TI,前幾年Renesas也開始有了基於Arm架構的MCU 。

 

在嵌入式領域,基於Arm架構的處理器是目前應用最廣泛的處理器,無論對半導體廠商還是開發者,其成熟的工具鏈和應用生態是其他架構無法比擬的。

除了被廣泛使用的Arm處理器架構外,還有其他架構的處理器,例如Microchip的PIC處理器,采用的是MIPS架構,AVR處理器使用的是AVR 指令集設計的架構,其他廠商有的也有自己設計的架構以及基於開源指令集RISC-V而設計的處理器架構。

 

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