Энциклопедия - Программирование

ARM процессор

ARM процессор (простая, но эффективная RISC архитектура) значительно отличается от x86 (старая и сложная CISC архитектура, сейчас с RISC ядром). Если не брать во внимание тактовую частоту, объем кеша, наличие мат.сопроцессора, суперскалярность, многоядерность, дополнительные наборы команд и прочее у современных x86 процессоров, то ARM процессор намного эффективнее и совершеннее x86 с точки зрения производительности и особенно энергопотребления, почему и нашел широкое применение в мобильных устройствах (КПК, мобильные телефоны и прочая портативная техника).

Сама фирма ARM (некогда Acorn RISC Machine, сейчас ARM Limited) процессоры не производит, а только разрабатывает микропроцессорную архитектуру для последующей продажи лицензий на ее использование. Сейчас эти лицензии имеют практически все крупные полупроводниковые компании. Вторыми по значимости для мобильных устройств являются процессоры MIPS архитектуры.

Основными производителями ARM процессоров являются фирмы Texas Instruments (OMAP), Samsung (S3C), Intel (XScale). В них могут использоваться различные версии ядер и разные версии самой архитектуры ARM, всевозможные дополнительные наборы команд для работы с мультимедийными данными. Помимо дополнительных наборов команд производители могут добавлять к ARM ядру свои собственные расширения, объединять несколько различных ядер на одном кристалле, интегрировать память.

Версии архитектуры ARM процессоров:

• ARMv3 - 32-битный процессор
• ARMv4 - страничная адресация памяти (MMU)
• ARMv4T - поддержка сокращенных 16-битных Thumb команд
• ARMv5TE - инструкции DSP для обработки мультимедийных данных
• ARMv5TEJ - поддержка Jazelle (акселерация байт кода Java)
• ARMv6 - Thumb-2, TrustZone (защита контента), инструкции SIMD (обработка потоковых данных)
• ARMv7 (Cortex) - инструкции NEON (расширение SIMD) , поддержка динамических компиляторов
• ARMv7A - профиль для многозадачных ОС
• ARMv7R - профиль для систем реального времени
• ARMv7M - профиль для микроконтроллеров (только Thumb-2)

Каждая последующая архитектура полностью совместима с предыдущей и включает в себя все ее расширения.

Процессоры Intel XScale:

• PXA250 - ядро ARMv5TE, 400 МГц
• PXA255 - удвоена частота системной шины (200 МГц)
• PXA26x - возможность интегрирования флеш-памяти
(StrataFlash)
• PXA261 - 16 Мб флеш-памяти, 400 МГц
• PXA262 - 32 Мб флеш-памяти, 300 МГц
• PXA263 - 32 Мб флеш-памяти, 400 МГц
• PXA27x - набор инструкций Wireless MMX
• PXA270 - 624 МГц
• PXA271 - 32 Мб флеш-памяти, 32 Мб ОЗУ, 416 МГц
• PXA272 - 64 Мб флеш-памяти, 520 МГц
• PXA273 - 32 Мб флеш-памяти, 416 МГц
• PXA3xx - набор инструкций Wireless MMX-2
• PXA300 - 624 МГц (QVGA экран)
• PXA310 - 624 МГц (VGA экран)
• PXA320 - 800 МГц, кеш 256 Кб (VGA экран)

Процессоры семейства XScale PXA3xx производит фирма Marvell.

Процессоры Samsung S3C:

• S3C24xx - ядро ARMv4T
• S3C2410/12 - 200/266 МГц
• S3C2413 - 266 МГц
• S3C2440/42 - 300/400 МГц
• S3C2443 - 400/533 МГц
• S3C64xx - ядро ARMv6
• S3C6400 - 533/667 МГц
• S3C6410 - встроен графический ускоритель

Процессоры TI OMAP:

• OMAP 3xx - ядро ARMv4/5
• OMAP 310 - ядро ARMv4, 144 МГц
• OMAP 331 - ядро ARMv5, 200 МГц
• OMAP 7xx/8xx - ARM ядро с сотовым модемом
• OMAP 710 - ядро ARMv4, GSM/GPRS, 132 МГц
• OMAP 730/750 - ядро ARMv5, GSM/GPRS, 200 МГц
• OMAP 850 - ядро ARMv5, GSM/GPRS/EDGE, 200 МГц
• OMAP 1xxx - ядро ARMv4/5
  • OMAP 1510 - ядро ARMv4, 192 МГц
  • OMAP 16xx - ядро ARMv5TEJ, 204 МГц
  • OMAP 1710 - ядро ARMv5TEJ, 220 МГц
• OMAP 2xxx - ядро ARMv6
• OMAP 24x0 - 330 МГц, графический ускоритель
• OMAP 2430 - 450 МГц, графический ускоритель
• OMAP 2431 - 450 МГц
• OMAP 3xxx - ядро ARMv7 (Cortex A8)
• OMAP 3410 - QVGA экран
• OMAP 3420 - VGA экран, графический ускоритель
• OMAP 3430 - XGA экран, графический ускоритель
• OMAP 3440 - 800 МГц, XGA экран, графический ускоритель
• OMAP 3503 - 600 МГц
• OMAP 3515 - 600 МГц, графический ускоритель
• OMAP 3525 - 600 МГц, видео ускоритель
• OMAP 3530 - 600 МГц, графический и видео ускоритель

Графические ускорители могут быть внешними (ATI Imageon, Intel 2700G, nVidia GoForce) или встраиваться непосредственно в ядро кристалла.