想知道ARM11架構(gòu)？這篇介紹告訴你

實(shí)際上，處理器采用的架構(gòu)才是影響處理器性能的關(guān)鍵因素。手機(jī)中采用的ARM架構(gòu)，從最早的ARM9到下一代的Cortex-A15，已經(jīng)經(jīng)歷了多次的更新?lián)Q代，每一次的升級(jí)都帶來了性能的大幅提升，那么它們各自的性能到底怎么樣呢?今天，筆者就和大家一起，聊一聊ARM的那些事。

ARM(Advanced RISC Machine的縮寫)架構(gòu)，被稱作進(jìn)階精簡(jiǎn)指令集機(jī)器，是一個(gè)32位精簡(jiǎn)指令集(RISC)處理器架構(gòu)，其廣泛地使用在許多嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由于低成本、高效能、低耗電的特性，ARM處理器非常適用于移動(dòng)通訊領(lǐng)域。

為了大家更好的理解，我們不妨做個(gè)比喻，ARM架構(gòu)就像是一座建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分，而處理器就相當(dāng)于一個(gè)完整的建筑，只有有了穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)，才能建造出各式各樣的房子。換句話說，ARM架構(gòu)只相當(dāng)于一座建筑的框架，至于最后建造出來的房子長(zhǎng)什么樣，舒適度如何，就是由處理器廠商自己決定了。不過有一點(diǎn)需要說明，假如結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)值是十層，容納人數(shù)的上限是100人，那么最后建好的房子也不能超過這個(gè)上限。這也就是說，采用相同架構(gòu)的處理器，性能基本上已經(jīng)鎖定在一定的范圍之內(nèi)，不會(huì)有本質(zhì)的區(qū)別。所以，看處理器的性能要先看架構(gòu)。

ARM11處理器系列所提供的引擎可用于當(dāng)前生產(chǎn)領(lǐng)域中的很多智能手機(jī);該系列還廣泛用于消費(fèi)類、家庭和嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域。該處理器的功耗非常低，提供的性能范圍為小面積設(shè)計(jì)中的350MHz到速度優(yōu)化設(shè)計(jì)中的1GHz(45納米和65納米)。ARM11處理器軟件可以與以前所有ARM處理器兼容，并引入了用于媒體處理的32位 SIMD、用于提高操作系統(tǒng)上下文切換性能的物理標(biāo)記高速緩存、強(qiáng)制實(shí)施硬件安全性的TrustZone以及針對(duì)實(shí)時(shí)應(yīng)用的緊密耦合內(nèi)存。

ARM1136J-S發(fā)布于2003年，是針對(duì)高性能和高能效的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。ARM1136J-S是第一個(gè)執(zhí)行ARMv6架構(gòu)指令的處理器，它集成了一條具有獨(dú)立的load-store和算術(shù)流水線的8級(jí)流水線。ARMv6指令包含了針對(duì)媒體處理的單指令多數(shù)據(jù)流(SIMD)擴(kuò)展，采用特殊的設(shè)計(jì)以改善視頻處理性能。ARM1136JF-S就是為了進(jìn)行快速浮點(diǎn)運(yùn)算，而在ARM1136J-S增加了向量浮點(diǎn)單元。

德州儀器OMAP2系列處理器采用了ARM1136架構(gòu)，其中TI OMAP 2420能管理130—400萬像素的攝頭和QVGA(240&TImes;320)分辨率的屏幕，支持藍(lán)牙、紅外和高速USB傳輸，兼容A-GPS定位功能，可利用WLAN功能無線上網(wǎng)，支持第三方SD、MMC存儲(chǔ)卡擴(kuò)展，并可使用SD I/O設(shè)備，能處理400萬甚至更高像素的靜態(tài)圖片，能夠記錄30幀/秒的VGA(640&TImes;480)像素動(dòng)態(tài)有聲視頻文件，能提供接近Hi-Fi級(jí)的3D環(huán)繞音效，支持TV-OUT輸出功能，每秒可以計(jì)算200萬個(gè)多邊形。代表產(chǎn)品為諾基亞N82、N93、N95等。

高通驍龍Snapdragon S1是針對(duì)當(dāng)今大眾市場(chǎng)的智能手機(jī)所開發(fā)的處理器，該處理器運(yùn)算速度最高可達(dá)1GHz主頻，是全球首款達(dá)到1GHz主頻的移動(dòng)單核產(chǎn)品。采用了65nm工藝并集成Adreno 200圖形處理器(GPU)，采用ARM11架構(gòu)的處理器型號(hào)MSM7627/7227(主頻為600-800MHz)和MSM7625/7225(主頻為528MHz)。

Tegra APX 2500芯片的制程是65納米，核心頻率750MHz，并集成256KB的L2緩存。芯片亦內(nèi)建GeForce核心，支持OpenGL ES 2.0和Direct3D Mobile標(biāo)準(zhǔn)。APX 2500屬于ARM 11 MPCore架構(gòu)，其低耗電設(shè)計(jì)，使手提電話可以長(zhǎng)時(shí)間播放音樂或高清影片。此外，它支持720p的MPEG-4與H.264/MPEG-4 AVC的解碼。輸出方面，它支持HDMI 1.2和雙顯示輸出。之后推出的Tegra APX 2600在APX 2500基礎(chǔ)上增強(qiáng)了對(duì)NAND閃存的支持。2009年微軟推出的Zune HD中使用了Tegra APX 2600芯片。

Tegra 600和Tegra 650兩款型號(hào)，整合ARM 11 MP Core、影音處理器，Tegra 600支持720p H.264和VC-1影片解碼，Tegra 650更支持1080p影片解碼。該系列目前已停產(chǎn)。