手机和平板的芯：ARM处理器前身今世(2)

来源：PCPOP　作者：PCPOP　责任编辑：admin　发表时间:2011-07-09 16:31　

核心提示：就像大多数IP出售方，ARM依照使用价值来决定IP的售价。在架构上而言，更低性能的ARM内核比更高性能的内核拥有较低的授权费。以硅芯片实作而言，一颗可整合的内核要比一颗硬件宏内核要来得贵。更复杂的价位问题来讲

就像大多数IP出售方，ARM依照使用价值来决定IP的售价。在架构上而言，更低性能的ARM内核比更高性能的内核拥有较低的授权费。以硅芯片实作而言，一颗可整合的内核要比一颗硬件宏内核要来得贵。更复杂的价位问题来讲，持有ARM授权的商用晶圆厂可以提供更低的授权价格给他们的晶圆厂客户。透过晶圆厂自有的设计技术，客户可以更低或是免费的ARM预付授权费来取得ARM内核。相对于不具备自有设计技术的专门半导体晶圆厂，授权商对每片晶圆多收取了两至三倍的费用。对中少量的应用而言，具备设计部门的晶圆厂提供较低的整体价格（透过授权费用的补助）。对于量产而言，由于长期的成本缩减可借由更低的晶圆价格，减少ARM的NRE成本，使得专门的晶圆厂也成了一个更好的选择。

目前很多半导体公司持有ARM授权：Atmel、Broadcom、Cirrus Logic、Freescale、Qualcomm、富士通、Intel、IBM，英飞凌科技，任天堂、OKI电气工业，三星电子，Sharp，STMicroelectronics，TI德州仪器和VLSI等许多这些公司均拥有各个不同形式的ARM授权。虽然ARM的授权项目由保密合约所涵盖，在智慧财产权工业，ARM是广为人知最昂贵的CPU内核之一。单一的客户产品包含一个基本的ARM内核可能就需索取一次高达20万美元的授权费用。而若是牵涉到大量架构上修改，则费用就可能超过千万美元。

目前ARM的处理器设计的范围非常广，在这里我们只介绍一些应用型处理器，而应用型处理器包括经典的ARM7/ARM9/ARM11，另外还有现在热门的Cortex系列，包括Cortex A5/A8/A9，另外ARM还将在未来推出全新的Cortex A15架构芯片。

- Cortex-A15，可为新一代移动基础结构应用和要求苛刻的无线基础结构应用提供性能最高的解决方案

- Cortex-A9实现，可提供800MHz - 2GHz的标准频率，每个内核可提供5000DMIPS的性能

- Cortex-A8单核解决方案，可提供经济有效的高性能，在600MHz - 1GHz 的频率下，提供的性能超过2000DMIPS

- Cortex-A5低成本实现，在400 - 800MHz的频率下，提供的性能超过1200DMIPS。

所有Cortex-A处理器均共享共同的体系结构和功能集。这使其成为开放式平台设计的最佳解决方案，因为此时不同设计之间软件的兼容性和可移植性最重要。

- ARMv7-A 体系结构

- 对所有操作系统的支持

Linux完整分配 - Android、Chrome、Ubuntu 和 Debian

Linux第三方 - MontaVista、QNX、Wind River

Symbian

Windows CE

需要使用内存管理单元的其他操作系统支持

- 指令集支持 - ARM、Thumb-2、Thumb、Jazelle、DSP

- TrustZone安全扩展

- 高级单精度和双精度浮点支持

- NEON媒体处理引擎

通过提供所需最高性能点和可伸缩性，提供所需能效和硅成本，同时维持完整的软件兼容性，各种Cortex-A处理器可共同提供设计灵活性。

SoC（System on a Chip），即片上系统，也就是在一颗芯片上就可以实现一个完整的系统，而ARM芯片正式基于这一设计，在较小的芯片内实现多重复杂的功能，相比传统结构它可以实现软件系统和硬件系统的集成，显著降低耗电量、减少体积、增加系统功能、提高速度、节省成本。

在一颗ARM芯片内部，除了常规的中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）、内存控制器、桥接枢纽以外，芯片还可以集成视频解码器、音频解码器、Modem、GPS、蓝牙、3G/4G等功能模块，相对于x86 PC，使用单一的芯片外接输入输出设备，就可以实现一个完整的计算设备，所以基于SoC的ARM可以很容易的应用于手机、平板电脑等微电子领域。

小型化趋势

由于ARM芯片的高度整合，成品的体积得到显著减小，而随着工艺的发展，早期芯片性能低下、发热量大的问题也得到了极大改善，这也是近年来基于ARM的平板电脑和智能手机风起云涌的原因。(责任编辑：admin)

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