ARM體系結構的技術特征及發展
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的授權，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了地位。 ARM公司初只有12人，經過十多年的發展，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技術知識產權（IP）核的微處理器，即我們通常所說的ARM微處理器，已遍及工業控制、消費類電子產品、通信系統、網絡系統、無線系統等各類產品市場，基于ARM技術的微處理器應用約占據了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環境的不斷成熟，ARM技術會應用得越來越廣泛。 ARM公司是專門從事基于RISC技術芯片設計開發的公司，作為嵌入式RISC處理器的知識產權IP供應商，公司本身并不直接從事芯片生產，而是靠轉讓設計許可由合作公司生產各具特色的芯片，世界各大半導體生產商從ARM公司購買其設計的ARM微處理器核，根據各自不同的應用領域，加入適當的外圍電路，從而形成自己的ARM微處理器芯片進入市場，利用這種合伙關系，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，其中包括Intel、IBM、Samsung、LG半導體、NEC、SONY、PHILIP等公司，這也使得ARM技術獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持，又使整個系統成本降低，使產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，指令執行速度更快。 4、大多數數據操作都在寄存器中完成。 5、尋址方式靈活簡單，執行效率高。 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構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 傳統的復雜指令級計算機（CISC）則更側重于硬件執行指令的功能性，使CISC指令、以及處理器的硬件結構變得更復雜。這些會導致成本、芯片體積的增加，影響其在嵌入式產品的應用。在嵌入表2-1所示描述了RISC和CISC之間的主要區別。
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