簡(jiǎn)析ARM內(nèi)核和架構(gòu)概念及其之間的關(guān)系

ARM產(chǎn)品越來(lái)越豐富，命名也越來(lái)越多。很多朋友提問(wèn): ARM內(nèi)核和架構(gòu)都是什么意思？?jī)?nèi)核和架構(gòu)的關(guān)系是什么？比如ARMv7架構(gòu)，這個(gè)架構(gòu)指的是什么？

1. ARM內(nèi)核：從ARM7、ARM9到Cortex-A7、A8、A9、A12、A15再到Cortex-A53、A57等，總之不同版本 ARM 有不同的想法。比如為高速度設(shè)計(jì)的Cortex A8、A9都是ARMv7a 架構(gòu)；Cortex M3、M4是ARMv7m架構(gòu);前者是內(nèi)核，后者是指令集的架構(gòu)。

2. ARM的架構(gòu)都是基于RISC指令集而架構(gòu)的，而其內(nèi)核只是實(shí)現(xiàn)這一指令集的硬件架構(gòu)的基礎(chǔ)，Thumb-2指令集架構(gòu)(ISA)的子集，包含所有基本的16位 和32位Thumb-2指令、 哈佛處理器架構(gòu)，在加載/存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的同時(shí)能夠執(zhí)行指令取指，帶分支預(yù)測(cè)的三級(jí)流水線等。

3. 好比你蓋房子，剛開(kāi)始因?yàn)樗降土餍猩w平房，這就是一種架構(gòu)(V5T)，然后這種平房架構(gòu)你可以設(shè)計(jì)出一款獨(dú)立衛(wèi)生間的款式， 這叫ARM7內(nèi)核。 然后其他人(芯片設(shè)計(jì)公司)想蓋房子的就買(mǎi)你這個(gè)圖紙去蓋，接著過(guò)一段時(shí)間，有人覺(jué)得光獨(dú)立衛(wèi)生間還不夠啊， 我還想有個(gè)小院子! 好吧，那ARM就滿足你們的要求，出個(gè)帶小院子的款式(ARM9)。

又過(guò)了很久， 這種平房的架構(gòu)就隨著大伙的需求一直改啊改啊，后來(lái)經(jīng)過(guò)ARM研究發(fā)現(xiàn)： 現(xiàn)在大伙蓋房子的能力duang duang直升啊(包括工藝、設(shè)計(jì)能力、時(shí)鐘主頻)，只蓋這種平房施展不開(kāi)啊! 好吧，ARM為了不讓這幫設(shè)計(jì)的人閑著，就推出一種二三層樓房的樣式， 這因?yàn)楦椒吭O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)完全不一樣嘛， 那就叫一種新的架構(gòu)(ARMv6)，同樣這種樓房樣式ARM也為大家準(zhǔn)備了帶游泳池的和帶車(chē)庫(kù)的款式(ARM11)，好吧繼續(xù)改啊改啊， 改到后來(lái)大家已經(jīng)開(kāi)始有能力蓋十層以上的大樓了。 ARM一如既往地出了新的款式(ARMv7架構(gòu))， 這時(shí)ARM覺(jué)得以前名字都太土鱉了， 什么ARM5、 ARM6、 ARM7—又難聽(tīng)又難記， 我要取個(gè)看起來(lái)牛逼的名字， 咱至少也算個(gè)能設(shè)計(jì)摩天大樓的主兒了， 于是后面的內(nèi)核都叫Cortex。

改名只是一部分， 隨著這個(gè)架構(gòu)出來(lái)后， ARM發(fā)現(xiàn)以前用咱們圖紙蓋出的樓也就做個(gè)民宅， 民宅圖個(gè)啥? 實(shí)惠嘛(功耗低)。 現(xiàn)在不一樣了，現(xiàn)在咱的圖紙蓋得樓不僅可以做民宅，還可以做軍事基地、 還可以做高檔寫(xiě)字樓， 以前這些高級(jí)功能的樓房可是只有小英(英特爾)才能設(shè)計(jì)出來(lái)的啊!為了滿足這些不同的需求， ARM把這個(gè)架構(gòu)設(shè)計(jì)出來(lái)的款式分成3個(gè)系列(M系列、R系列、A系列)。

M系列是為民宅設(shè)計(jì)的， 因?yàn)槔习傩請(qǐng)D實(shí)惠嘛， 這種設(shè)計(jì)就設(shè)計(jì)個(gè)十層左右(功耗低); R系列是為軍事基地設(shè)計(jì)的， 這種樓設(shè)計(jì)的也不高— 十層左右吧， 但是關(guān)鍵是要對(duì)特殊情況要有快速反應(yīng)的能力(中斷快); 最后A系列是給商業(yè)大佬用的， 那當(dāng)然是要高端大氣上檔次， 就是要性能高，各種LED燈燈光秀啊都給我上。