ARM这一缩写至少有两个来源可考：一是来源于它的特性，“Advanced RISC Machine”，也就是高级精简指令集机器；另一个则是来源于它的发明者Acorn公司所命名的“Acorn RISC Machine”。1983年，Acorn公司着手开发一种结构简单和实用的处理器，1985年，研发团队拿出了ARM1，次年又推出了量产的ARM2。ARM2是最简单的32位处理器之一，它一共包含3万个左右晶体管。此后到了1991年，尽管此时已经升级到ARM6，但晶体管数目也仅有3.5万个。直到近年来，随着内核数目的增加，ARM内核的晶体管数目才出现了较大增长。

　　较少的晶体管数目并不意味着ARM处理器的性能落后，实际上，ARM内核以适应性高和节能著称。ARM并不像英特尔和AMD那样自产自销处理器，也不像英伟达那样把设计好的产品交给芯片厂商生产，而是采用出售知识产权核的方式对其他公司进行授权，并根据内核的先进程度、可集成程度等特性不同而收取不同的费用。一些有实力的公司也可以在这些授权的基础上对ARM内核进行改进，或者加入其他功能模块，比如GPU、高清编解码、音频处理等等。因此智能手机中的处理器尽管使用了相同的ARM内核，但使用的GPU等部分却完全不同，这使得ARM处理器的组成和配置相当灵活。

　　在手机的智能化浪潮中，ARM处理器可谓功不可没。正是它出色的性能，低廉的成本和更低的耗电，配合iOS和Android这样的操作系统，才使得智能手机广受用户的欢迎，ARM架构也从寂寂无名变得广为人知。此外，在平板电脑市场中，ARM处理器也占据着绝对的优势，上至数千元的iPad2，下到数百元的山寨平板电脑，都把ARM处理器作为第一选择。目前，ARM架构处理器已经占据了32位微处理器市场的75%。不过，如今ARM已经不再满足于在嵌入式系统、智能手机和平板电脑等领域大显身手，随着性能的不断提高，ARM的目光已经投向笔记本电脑、服务器等x86处理器的传统领域。与此同时，以Atom平台为代表的x86低能耗处理器也在不断向ARM处理器的领地发起挑战，双雄相争，IT业界将会再添加一个火爆的看点。

　　自2010年以来，超节能处理器正在进入一个空前强大的时代：随着Cortex A15、Krait等新一代内核的出现，超节能处理器的性能已经达到了前所未有的水平，同时依然保持着低能耗和低成本的特性；在高通、三星和英伟达等公司的努力下，64位、多内核等全新的特性也开始逐渐变为现实。就连业界的巨鳄微软、Adobe和苹果也纷纷向ARM大送秋波：微软在Windows 8里加入了对ARM处理器的支持；Adobe开发了针对ARM处理器的Flash插件；苹果除了在热卖的iPhone和iPad中引入ARM处理器之外，还在探询将ARM处理器引入超便携笔记本电脑中的可行性。ARM的“胳膊”正变得越来越粗壮，看起来，非x86架构的超节能处理器和x86处理器正式掰手腕的时刻已经越来越近了……
更多技术交流欢迎咨询：高老师3322386182

　　内核：数量与性能齐增

　　超节能处理器近年来获得了业界的青睐，并进而威胁到x86处理器的传统领地，这与它的技术进步是分不开的，而技术进步的核心则毫无疑问是内核的进步。如果超节能处理器的内核能够在功率没有多少增加的情况下超越x86内核，那么整个IT业界的游戏规则都将被颠覆，不过，目前看来出现这一幕还需要一段时间。

　　从双内核到多内核

　　随着智能手机和平板电脑技术的发展，此前单内核ARM处理器面对越来越复杂的应用已经显得力不从心。如果单纯提高处理器内核的频率，那么难免会走上Pentium 4的老路。在系统中设计多个并行的内核，已经被x86处理器证明是行之有效的技术路线，况且不对称的多内核在ARM架构处理器中是常见的设计。早在数年前，双核超节能处理器架构已经出现，进入2011年以来，双核处理器已经成为高端手机和平板电脑的标配，尤以NVIDIA Tegra 2处理器风头最劲。

　　随着双核处理器的成功应用，超节能处理器内核数目的进一步提升也提上了日程。Marvell公司在2010年年初的CES展会上就宣布，他们将会设计和推出一款基于Cortex A9的四核ARM处理器，这就是同年10月份发布的ARMADA XP，也是全球首款四内核ARM处理器。这款处理器主要面向企业级应用，它拥有4个最高运行频率达到1.6GHz的ARM内核，拥有2MB二级缓存，运算性能可达16600MIPS，功耗则低于10W。同时，处理器提供最高频率800MHz并支持ECC 的64bit DDR2/DDR3/DDR3L内存接口，四条PCI-E 2.0通道、4路千兆以太网接口以及最高16条Marvell SERDES多功能通道（可定义为PCI-E、SATA、SGMII、QSGMII等），另外还可提供多个USB接口。三星、德州仪器、创新和飞斯卡尔等公司也有自己的四核处理器计划，比如三星的产品开发代号为“天鹰座”，主要面向上网本应用，将在2012年后面世；飞斯卡尔的产品i.MX 6Quad已经在CES2011上披露，它将拥有4颗最高运行频率为1.2GHz的Cortex A9内核，并支持1080p编解码、3D图形和大量外部接口，共拥有96个Stemcell媒体处理核心，目前正在开发中。同样规格的产品还有创新Zii Labs的ZMS-40，也拥有96个Stemcell媒体处理核心。当然，我们也不能忘记Tegra 3，它拥有4个运行频率高达1.5GHz的Cortex A9内核，这款处理器在今年的台北电脑展上亮相，强大的3D处理能力依然是它的卖点。从它能够流畅运行DirectX 11游戏的DEMO来看，明年平板电脑和手机又有好戏看了。高通方面的多内核处理器则要等到Krait架构的出现，具体时间将是明年年初或第二季度。

　　向x86发起挑战

　　在众厂商纷纷推出多内核处理器的同时，ARM方面也启动了新一代内核的开发计划。这全新一代的内核被命名为Cortex A15，一年多以前，ARM正式宣布了它的诞生。Cortex A15处理器的一个内核集群可以有1~4个内核，彼此通过AMBA 4技术互联，单个内核运行频率高达2.5GHz，最多可以拥有8个内核。Cortex A15内核支持一些全新或者改进的特性，比如 Thumb2，它可以为传统的ARM指令提供优化的管理，使所需内存减少30%；改进的NEON技术可以对视频和多媒体处理加速；浮点引擎提供了更加强劲的浮点处理能力；支持1TB的大内存；提高了传统虚拟机的处理速度等等。通过这些改进，Cortex A15内核的性能将在Cortex A9的基础上提高50%。

　　ARM方面认为，Cortex A15内核可以与x86内核处理器一争高下，在能耗方面，尽管Cortex A15可能将会比Cortex A8/9的能耗更大，但性能更强，与Atom相比，它的能耗依旧占优势。如果在内核数目、运行频率和搭载的功能模块上进一步优化，那么ARM处理器可望在服务器领域和超便携笔记本电脑领域取得新的突破——Cortex A15内核完全能满足一般的服务器以及家庭电脑应用需求。而此前不久，苹果还声称，将会在笔记本电脑平台上考虑使用ARM处理器，而英特尔的反应则值得玩味——他们的表态是，将会加强节能型处理器的研发以满足苹果的需求。或许ARM的强势发展令英特尔感受到了威胁。

　　高通方面推出了Krait内核来替代自己的上一代产品Scorpion，它的最高运行频率也达到了2.5GHz。同样，Krait架构也支持每周期3指令解码、乱序执行等特性，但整数流水线深度小于Cortex A15。不过根据高通方面的宣传，Krait将比Cortex A15的性能高1.5倍，同时功耗下降60%，听起来非常令人期待。如果Krait真能如高通所言那样强大，那么Cortex A15可能将会碰上一个强劲的对手，不过，图形系统可能成为它的一个短板。

　　英伟达方面则采用了两条腿走路的策略，一方面，基于ARM核心的Tegra3和Tegra4的发展正在紧锣密鼓地进行，后者将拥有4~8个Cortex A15内核，3D处理性能也非常出色，已经初步具备了挑战x86处理器的实力。另一方面，今年年初披露的“丹佛计划”处理器则是面向桌面和服务器应用的自主设计产品，仅采用ARM v7指令集。据称，它将最多拥有8个内核、256个CUDA核心，这样的规格已经完全可以与x86处理器相提并论。

　　视觉处理能力：成倍提升

　　超节能处理器在视觉处理能力方面主要依赖第三方的3D引擎和视频核心，除了内核的进步之外，视觉处理能力对超节能处理器也非常重要。在这一方面，它们的发展可以用日新月异来形容，也许只有当年3D技术革命的时候才能与之相媲美。

　　GPU的争霸时代

　　超节能处理器GPU部分的开发设计厂商中，最主要的一家是Imagination Technologies，它们的PowerVR系列是ARM内核的出色搭档，目前的PowerVR 5/SGX系列GPU占有了这一市场相当大的一部分份额，大名鼎鼎的Apple A4/A5处理器分别集成了PowerVR SGX535和SGX543MP2。2011年2月，Imagination Technologies推出了最新的PowerVR 6图形处理器，6月份已经开放授权。该公司并未公开PowerVR 6的具体细节，仅仅表示PowerVR 6在性能和能效比方面“无可匹敌”。不过，意法爱立信今年2月在MWC大会上公布的Nova A9600搭载的PowerVR 6 GPU每秒钟可生成3.5亿个真实多边形，以及每秒5000万像素的填充率，或许可以作为PowerVR性能的一个参考。

　　ARM自己的Mali图形内核此前显得不大给力，不过今年9月份，Mali-40 ......

>>返回讨论的主题