ARM體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)特征及發(fā)展
時間：2016-12-12作者：華清遠見
ARM（Advanced RISC Machines）有3種含義，它是一個公司的名稱，是一類微處理器的通稱，還是一種技術(shù)的名稱。 ARM公司簡介 1991年ARM公司（Advanced RISC Machine Limited）成立于英國劍橋，早由Arcon、Apple和VLSI合資成立，主要出售芯片設計技術(shù)的授權(quán)，在1985年4月26日，第一個ARM原型在英國劍橋的Acorn計算機有限公司誕生（在美國VLSI公司制造）。目前，ARM架構(gòu)處理器已在高性能、低功耗、低成本的嵌入式應用領域中占據(jù)了地位。 ARM公司初只有12人，經(jīng)過十多年的發(fā)展，ARM公司已擁有近千名員工，在許多都設立了分公司，包括ARM公司在上海的分公司。目前，采用ARM技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)（IP）核的微處理器，即我們通常所說的ARM微處理器，已遍及工業(yè)控制、消費類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場，基于ARM技術(shù)的微處理器應用約占據(jù)了32位RISC微處理器80%以上的市場份額，其中，在手機市場，ARM占有絕對的壟斷地位。可以說，ARM技術(shù)正在逐步滲入到人們生活中的各個方面，而且隨著32位CPU價格的不斷下降和開發(fā)環(huán)境的不斷成熟，ARM技術(shù)會應用得越來越廣泛。 ARM公司是專門從事基于RISC技術(shù)芯片設計開發(fā)的公司，作為嵌入式RISC處理器的知識產(chǎn)權(quán)IP供應商，公司本身并不直接從事芯片生產(chǎn)，而是靠轉(zhuǎn)讓設計許可由合作公司生產(chǎn)各具特色的芯片，世界各大半導體生產(chǎn)商從ARM公司購買其設計的ARM微處理器核，根據(jù)各自不同的應用領域，加入適當?shù)耐鈬娐罚瑥亩纬勺约旱腁RM微處理器芯片進入市場，利用這種合伙關(guān)系，ARM很快成為許多全球性RISC標準的締造者。目前，全世界有幾十家大的半導體公司都使用ARM公司的授權(quán)，其中包括Intel、IBM、Samsung、LG半導體、NEC、SONY、PHILIP等公司，這也使得ARM技術(shù)獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持，又使整個系統(tǒng)成本降低，使產(chǎn)品更容易進入市場并被消費者所接受，更具有競爭力。 ARM技術(shù)特征 ARM的成功，一方面得益于它獨特的公司運作模式，另一方面，當然來自于ARM處理器自身的優(yōu)良性能。作為一種先進的RISC處理器，ARM處理器有如下特點。 1、體積小、低功耗、低成本、高性能。 2、支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件。 3、大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快。 4、大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成。 5、尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高。 6、指令長度固定。 此處有必要解釋下RISC處理器的概念及與CISC微處理器的區(qū)別 （1）嵌入式RISC微處理器 RISC（reduced instruction set computer）是精簡指令集計算機，RISC把著眼點放在如何使計算機的結(jié)構(gòu)更加簡單和如何使計算機的處理速度更加快速上。RISC選取了使用頻率高的簡單指令，拋棄復雜指令，固定指令長度，減少指令格式和尋址方式，不用或少用微碼控制。這些特點使得RISC非常適合嵌入式處理器。 （2）嵌入式CISC微處理器 傳統(tǒng)的復雜指令級計算機（CISC）則更側(cè)重于硬件執(zhí)行指令的功能性，使CISC指令、以及處理器的硬件結(jié)構(gòu)變得更復雜。這些會導致成本、芯片體積的增加，影響其在嵌入式產(chǎn)品的應用。在嵌入表2-1所示描述了RISC和CISC之間的主要區(qū)別。
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