Версии архитектуры процессоров ARM

Глава 21. Особенности архитектур ARMv7A, ARMv8, ARMv7M

Версии архитектуры процессоров ARM

В настоящее время архитектура ARM занимает лидирующие позиции и охватывает преобладающую часть рынка мобильных устройств и микроконтроллеров для встраиваемых систем. Например, с 1991 г. по 2013 г. выпущено 50 миллиардов микросхем с архитектурой ARM.

Версии архитектуры ARM (до версии ARMv8) и процессоры, разработанные по этим архитектурам, представлены на рис. 21.1.

Рис. 21.1. Версии архитектуры ARM (до версии ARMv8) и процессоры, разработанные по этим архитектурам

Процессоры с архитектурами ARMv4, ARMv5 и ARMv6 до сих пор используются в не очень сложных устройствах, так как позволяют обойтись меньшими затратами за лицензии.

Процессоры Cortex-Ai (архитектуры ARMv7A и ARMv8A) — семейство процессоров, ориентированных на рынок потребительской электроники и способных решать широкий спектр задач, которые должны решать современные мобильные устройства (смартфоны, планшеты и другие). В настоящее время используются процессоры Cortex-A5, Cortex-A7, Cortex-A8, Cortex-A9, Cortex-A15, а также Cortex-A53 и Cortex-A57 с архитектурой ARMv8A.

Процессоры Cortex-Ri (архитектура ARMv7R) созданы для приложений реального времени. Везде, где требуется отклик системы в строго определенное время, процессоры серии Cortex-R обеспечат его. Наиболее предпочтительными областями применения этой процессорной линейки являются, конечно же, встроенные решения, такие как контроллеры промышленного и медицинского оборудования, автомобильная электроника и коммуникационные системы. Впрочем, и в потребительской электронике процессорам Cortex-R находится достойное применение. Контроллеры жестких дисков, процессоры обработки сигналов в фото/видеомодулях смартфонов и цифровых камер, набирающее силу «умное» телевидение — вот только малая часть областей, где процессоры Cortex-R могут применить свои способности.

Процессоры Cortex-Mi (архитектура ARMv7M) Cortex-M0, Cortex-M1, Cortex-M3, Cortex-M4 — пришли на смену 8- и 16-разрядным микроконтроллерам для встраиваемых систем. Низкое энергопотребление, минимальное тепловыделение и маленькие габариты наряду с достаточной производительностью позволяют им стать во главе «умной» бытовой техники, а также интеллектуальных контроллеров в областях автомобильной электроники и игровых консолей. Чем больше номер i в названии микроконтроллера Cortex-Mi, тем большие возможности и производительность микроконтроллера.

Примеры сочетания в одном устройстве процессоров с архитектурой Cortex приведены на рисунках 21.2 и 21.3.

Рис. 21.2. Система на кристалле типичного планшета

Рис. 21.3. Система на кристалле типичного модема