从ARM9到A15手机处理器架构进化历程随着智能手机越来越普及，消费者在选购手机的时候也越来越理性化，除了关心价格和外观之外，手机的性能也成为了人们最关心的因素，大家都知道，处理器是影响手机性能的最关键的因素，像德州仪器、高通、英伟达以及三星等主流的处理器厂商，大家都已经耳熟能详。但是很多人并不知道，其实它们大部分采用的都是同一个架构一一ARM架构。TEXASSamsungINSTRUMENTSExynosPROCESSORintelARMIBMNVIDIAsnapdragonTEGRA从ARM9到A15手机处理器架构进化历程实际上，处理器采用的架构才是影响处理器性能的关键因素。手机中采用的ARM架构从最早的ARM9到下一代的Cortex-A15，已经经历了多次的更新换代，每一次的升级都带来了性能的大幅提升，那么它们各自的性能到底怎么样呢？今天，笔者就和大家一起，聊一聊ARM的那些事。ARM架构简介
从 ARM9到 A15 手机处理器架构进化历程 随着智能手机越来越普及，消费者在选购手机的时候也越来越理性化，除了关心价格和外观 之外，手机的性能也成为了人们最关心的因素，大家都知道，处理器是影响手机性能的最关 键的因素，像德州仪器、高通、英伟达以及三星等主流的处理器厂商，大家都已经耳熟能详。 但是很多人并不知道，其实它们大部分采用的都是同一个架构——ARM 架构。 实际上，处理器采用的架构才是影响处理器性能的关键因素。手机中采用的 ARM 架构， 从最早的 ARM9到下一代的 Cortex-A15，已经经历了多次的更新换代，每一次的升级都带 来了性能的大幅提升，那么它们各自的性能到底怎么样呢？今天，笔者就和大家一起，聊一 聊 ARM 的那些事。 ARM 架构简介
ARM（AdvancedRiSCMachine的缩写）架构，被称作进阶精简指令集机器，是一个32位精简指令集（RISC）处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于低成本、高效能、低耗电的特性，ARM处理器非常适用于移动通讯领域。为了大家更好的理解，我们不妨做个比，ARM架构就像是一座建筑的结构设计部分，而处理器就相当于一个完整的建筑，只有有了稳定的结构作为基础，才能建造出各式各样的房子。换句话说，ARM架构只相当于一座建筑的框架，至于最后建造出来的房子长什么样，舒适度如何，就是由处理器厂商自己决定了。不过有一点需要说明，假如结构的设计值是十层，容纳人数的上限是100人，那么最后建好的房子也不能超过这个上限。这也就是说，采用相同架构的处理器，性能基本上已经锁定在一定的范围之内，不会有本质的区别。所以，看处理器的性能要先看架构。ARM人手机中国CNMO.comARM架构ARM授权方式ARM公司是一家知识产权供应商，本身并不参与终端处理器芯片的制造和销售，而是通过向其它芯片厂商授权设计方案，来获取收益。ARM提供了多样的授权方式，ARM公司可以向芯片厂商单纯的转让设计方案的使用及销售权，比如德州仪器，其旗下的OMAP处理器是在原始ARM架构的基础上设计的，这种方式费用一般比较低，所以，德州仪器的芯片售价也相对较低。对手一些具备自有设计技术的客户，他们希望能对原始的ARM架构进行优化，以便更
ARM（Advanced RISC Machine 的缩写）架构，被称作进阶精简指令集机器，是一个 32位精简指令集（RISC）处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于低成本、 高效能、低耗电的特性，ARM 处理器非常适用于移动通讯领域。 为了大家更好的理解，我们不妨做个比喻，ARM 架构就像是一座建筑的结构设计部分， 而处理器就相当于一个完整的建筑，只有有了稳定的结构作为基础，才能建造出各式各样的 房子。换句话说，ARM 架构只相当于一座建筑的框架，至于最后建造出来的房子长什么样， 舒适度如何，就是由处理器厂商自己决定了。不过有一点需要说明，假如结构的设计值是十 层，容纳人数的上限是100人，那么最后建好的房子也不能超过这个上限。这也就是说，采 用相同架构的处理器，性能基本上已经锁定在一定的范围之内，不会有本质的区别。所以， 看处理器的性能要先看架构。 ARM 架构 ARM 授权方式 ARM 公司是一家知识产权供应商，本身并不参与终端处理器芯片的制造和销售，而是 通过向其它芯片厂商授权设计方案，来获取收益。ARM 提供了多样的授权方式，ARM 公司 可以向芯片厂商单纯的转让设计方案的使用及销售权，比如德州仪器，其旗下的 OMAP 处 理器是在原始 ARM 架构的基础上设计的，这种方式费用一般比较低，所以，德州仪器的芯 片售价也相对较低。 对于一些具备自有设计技术的客户，他们希望能对原始的 ARM 架构进行优化，以便更
好的适应到自已研发的芯片，这样就会牵扯到授权架构修改的费用，而且这项费用也是相当昂贵的。比如高通Scropion架构，三星的蜂鸟Hummingbird核心等都是在Cortex-A8的基础上修改的。一般这些优化过的处理器都要比采用原始ARM架构的处理器性能更强。SamsungTEXASINSTRUMENTSExynosPROCESSORintelARMVIBMDVIDIAsnapdragon手机中国VCNMO.cOm采用ARM架构的品牌ARM公司是全球最大的半导体知识产权核心供应商，目前已经在移动电话领域占据了90%的市场份额。超过100家半导体公司持有不同形式的ARM授权。其中包括Intel、IBMLG、NEC、SONY、NXP（原PHILIPS）和NS等公司。也有包括微软、升阳和MRI等一系列知名软件系统公司。ARM的设计是Acom电脑公司（AcornComputersLtd）于1983年开始的开发计划。1985年时开发出首款内核ARM1，经过三十年的发展，如今已经发展到运行速度可达2.5GHz的Crotex-A15核心。接下来笔者就为大家介绍一下ARM架构的发展历程。因为ARM9之前的ARM核心基本上都是应用在音乐播放器、游戏机、相机以及计算器等电子产品中，所以这部分笔者就不做过多介绍了，以下笔者着重介绍在智能手机中广泛应用的ARM9及之后的ARM架构。ARM9处理器系列ARM9系列于1997年问世，ARM9处理器系列包括ARM926EJ-S、ARM946E-S和ARM968E-S处理器。ARM926EJ-STM处理器具有一个采用Jazelle技术的增强型32位RISCCPU、灵活的
好的适应到自己研发的芯片，这样就会牵扯到授权架构修改的费用，而且这项费用也是相当 昂贵的。比如高通 Scropion 架构，三星的蜂鸟 Hummingbird 核心等都是在 Cortex-A8的基 础上修改的。一般这些优化过的处理器都要比采用原始 ARM 架构的处理器性能更强。 采用 ARM 架构的品牌 ARM 公司是全球最大的半导体知识产权核心供应商，目前已经在移动电话领域占据了 90%的市场份额。超过100家半导体公司持有不同形式的 ARM 授权。其中包括 Intel、IBM、 LG、NEC、SONY、NXP（原 PHILIPS）和 NS 等公司。也有包括微软、升阳和 MRI 等一 系列知名软件系统公司。 ARM 的设计是 Acorn 电脑公司（Acorn Computers Ltd）于1983年开始的开发计划。 1985年时开发出首款内核ARM1，经过三十年的发展，如今已经发展到运行速度可达2.5GHz 的 Crotex-A15核心。接下来笔者就为大家介绍一下 ARM 架构的发展历程。因为 ARM9之 前的 ARM 核心基本上都是应用在音乐播放器、游戏机、相机以及计算器等电子产品中，所 以这部分笔者就不做过多介绍了，以下笔者着重介绍在智能手机中广泛应用的 ARM9及之后 的 ARM 架构。 ARM9 处理器系列 ARM9系列于1997年问世，ARM9处理器系列包括 ARM926EJ-S、ARM946E-S 和 ARM968E-S 处理器。 ARM926EJ-S™ 处理器具有一个采用 Jazelle®技术的增强型32位 RISC CPU、灵活的
大小指令和数据高速缓存、紧密耦合内存(TCM)接口和内存管理单元(MMU)。它还提供单独指令和数据AMBAAHBTM接口，适合基于多层AHB的系统。ARM926EJ-S处理器可执行ARMv5TEJ指令集，其中包括功能得到增强的16x32位乘法器，可进行单周期MAC运算，以及16位定点DSP指令，可增强多个信号处理应用程序的性能并支持Thumb?技术。五碳水铁无ARM9TDMAemsGP32.GP2X(3-t200MPS@180ARM920T16KB/16KB.MMU），TapaaveZodsc(MotorolesMHZARM9TDMIARMV4TMX1)ARM922TBKBBKB,MUARM940T4KB/4KB.MPUGP2X（第二机内核）可变，tighbycoupledNirtendoDS.NokiaNGsgeARM946E-Smemores,MPUConexart802.11chipsARMVSTESTMicroSTR91xF,包aEthemetARMB6E-S无高速逐存，TCMS1210无高速乐存、TCMSARM968E-SARM9E移动电话：SonyEnictsonCKW系220MPS@200可变动，TCMsMMUARINSTEJARM926EJ.SJazeteDBX》明茶西门子《5系列新版MHZ的)无高速缓荐，TCMS、ARMNSTEARM996HS无架活器处理器MPU手机中国CNMO.COmARM9内核ARM926EJ-S处理器为入门级处理器，可支持完全版操作系统，其中包括Linux、WindowsCE和Symbian。因此，此处理器是众多需要完整图形用户界面的应用的理想之选。ARM926EJ-S被广泛的应用于智能手机处理器中。其中德州仪器OMAP1系列处理器、高通MSM6***系列处理器以及飞思卡尔、恩智浦半导体等都采用了ARM926EJ-S内核
大小指令和数据高速缓存、紧密耦合内存(TCM)接口和内存管理单元(MMU)。它还提供单独 指令和数据 AMBA®AHB™ 接口，适合基于多层 AHB 的系统。ARM926EJ-S 处理器可执 行 ARMv5TEJ 指令集，其中包括功能得到增强的16 x 32位乘法器，可进行单周期 MAC 运 算，以及16位定点 DSP 指令，可增强多个信号处理应用程序的性能并支持 Thumb® 技术。 ARM9内核 ARM926EJ-S 处理器为入门级处理器，可支持完全版操作系统，其中包括 Linux、 Windows CE 和 Symbian。因此，此处理器是众多需要完整图形用户界面的应用的理想之 选。ARM926EJ-S 被广泛的应用于智能手机处理器中。其中德州仪器 OMAP1系列处理器、 高通 MSM6***系列处理器以及飞思卡尔、恩智浦半导体等都采用了 ARM926EJ-S 内核
德州仪器OMAP1710.OMAP1610.OMAP1611OMAP1612OMAP-L137OMAP-L138,QualcommMSM6100,MSM6125,MSM6225,MSM6245MSM6250.MSM6255AMSM6260.MSM6275,MSM6280MSM6300MSM6500,MSM6800,FreescaleiMX21,iMX27.iMX28,AtmelAT91SAM9ARM926EJ-思智浦半导体，SamSungS3C2412LPC30xxNECC10046F5-211-PN2-AsSoC-未文件化的内核有可能将ATiHollywood绘图芯片用于WiTelechipsTCC7801,TCC7901,ZiLABSZMS-05,RockchipRK2806andRK2808,NeoMagicMiMagicFamilyMM6,MM6+,MM8,MTVMobilephones:SonyEricsson(KWseries):Siemens以及Beng(x65seriesandnewer),LGArena,GPHWiz,SqueezeboxDuetController产品(SamsungS3C2412)SqueezeboxRadio,BuffaloTeraStationLive(NAS);DroboFS(NAS):WestemDigital MyBook/WorldEditionWestemDigital MyBook llWorldEdition,SeagateFreeAgentDockStarSTDSD10G-RKSeagateFreeAgentGoFlexHome,ChumbyClassic手机中国CNMO.cOm采用ARM926EJ-S内核的产品智能手机当中，诺基亚的大部分SymbianS60系统的智能手机，索尼爱立信K系列以及Walkman系列音乐手机，以及明基西门子和LG部分手机都采用了ARM926EJ-S内核。eO中座NOKIAT上o诺基亚6680诺基亚N70诺基亚N73诺基亚N80处理器型号制造工艺最大工作频率CPUOMAP171090nm220MHzARM926TEJ+TMS320C55XARM926EJ-S手机中国CNMO.COm采用TIOMAP1710处理器的手机
采用 ARM926EJ-S 内核的产品 智能手机当中，诺基亚的大部分 Symbian S60系统的智能手机，索尼爱立信 K 系列以 及 Walkman 系列音乐手机，以及明基西门子和 LG 部分手机都采用了 ARM926EJ-S 内核。 采用 TI OMAP 1710处理器的手机