Cấu trúc ARM
From Wikipedia, the free encyclopedia
ARM (được viết cách điệu là arm, trước đây là từ viết tắt của Advanced RISC Machine, ban đầu là Acorn RISC Machine) là một họ kiến trúc dạng RISC cho các vi xử lý máy tính, được cấu hình cho các môi trường khác nhau. Arm Holdings phát triển kiến trúc và cấp phép nó cho các công ty khác, nơi mà sẽ thiết kế các sản phẩm của riêng họ để thực hiện một trong những kiến trúc đó bao gồm các SoC và các module hệ thống (SoM) kết hợp với các thành phần khác nhau như bộ nhớ, giao diện, radio. Họ cũng thiết kế các lõi thực hiện tập lệnh này và cấp phép cho các thiết kế này cho các công ty đối tác để thiết kế sản phẩm của riêng họ dựa trên các lõi này.
Nhà thiết kế | Steve Furber, Sophie Wilson Acorn Computers/Arm Ltd. |
---|---|
Bits | 32-bit, 64-bit |
Ra mắt | 1985; 39 năm trước (1985) |
Kiến trúc | RISC |
Loại | Register-Register |
Branch | Thanh ghi trạng thái, so sánh và branch |
Open | Độc quyền |
Các bộ xử lý có kiến trúc RISC thường yêu cầu ít bóng bán dẫn hơn các bộ xử lý có kiến trúc điện toán tập lệnh phức tạp (CISC) (như bộ xử lý x86 có trong hầu hết các máy tính cá nhân), giúp cải thiện chi phí, tiêu thụ điện năng và tản nhiệt. Những đặc điểm này là mong muốn đối với các thiết bị nhẹ, di động, chạy bằng pin bao gồm cả điện thoại thông minh, máy tính xách tay và máy tính bảng và các hệ thống nhúng khác.[1][2][3] Đối với các siêu máy tính tiêu thụ một lượng điện lớn, ARM cũng có thể là một giải pháp tiết kiệm năng lượng.[4]
ARM Holdings định kỳ phát hành bản cập nhật cho kiến trúc. Các phiên bản kiến trúc ARMv3 đến ARMv7 hỗ trợ không gian địa chỉ 32 bit (chip tiền ARMv3, được tạo trước khi ARM Holdings được hình thành, như được sử dụng trong Acorn Archimedes, có không gian địa chỉ 26 bit) và số học 32 bit; hầu hết các kiến trúc đều có các hướng dẫn có độ dài cố định 32 bit. Phiên bản Thumb hỗ trợ một tập lệnh có độ dài thay đổi, cung cấp cả hai lệnh 32 và 16 bit để cải thiện mật độ mã. Một số lõi cũ hơn cũng có thể cung cấp thực thi phần cứng cho mã byte Java. Được phát hành vào năm 2011, kiến trúc ARMv8-A đã thêm hỗ trợ cho không gian địa chỉ 64 bit và số học 64 bit với tập lệnh có độ dài cố định 32 bit mới.[5]
Với hơn 100 tỷ bộ xử lý ARM được sản xuất tính đến năm 2017, ARM là kiến trúc tập lệnh được sử dụng rộng rãi nhất và kiến trúc tập lệnh được sản xuất với số lượng lớn nhất.[6][7][8][9][10] Hiện tại, các lõi Cortex được sử dụng rộng rãi, các lõi "cổ điển" cũ hơn và các biến thể lõi SecurCore chuyên dụng có sẵn cho mỗi loại này để bao gồm hoặc loại trừ các khả năng tùy chọn.