ARM工藝及能耗發(fā)展概況

ARM系列是英國先進(jìn)RISC機(jī)器公司（Advanced RISC Machines，ARM）公司的產(chǎn)品。第一個基于RISC指令集的ARM芯片是在1985年開始設(shè)計的，采用的是典型的32位RISC體系結(jié)構(gòu)，其指令的擁有4位的寄存器地址域，可以訪問R0-R15這16個寄存器。而其他的寄存器只有在特殊的情況下才可以訪問到。

ARM使用了標(biāo)準(zhǔn)的、固定長度的32位指令格式，所有的ARM指令使用了4位的條件碼來決定該指令是否應(yīng)當(dāng)執(zhí)行，這種方式可以解決一些條件分支的問題，從而對代碼的密度和性能都有好處，編譯也因此也可以顯示的控制指令的執(zhí)行。

由于體系結(jié)構(gòu)設(shè)計以及器件技術(shù)上的特點，可以使得ARM處理器可以與一些復(fù)雜得多的微處理器相抗衡，特別是在需要很少能耗的嵌入式處理場合。

1990年，ARM公司成立了。在ARM7中，將ARM體系結(jié)構(gòu)完全擴(kuò)展到32位（原來的ARM處理器只有26位的地址空間），并將主頻提升到40MHz，另外還集成了一個8KB的Cache。比較有趣的是，ARM7可以支持一種稱為"Thumb"的模式，可以運行新的16位指令。這主要是通過在ARM7芯片的指令預(yù)取階段增加一個硬件，完成Thumb指令到正常的32位RISC指令來達(dá)到目的的。通過引入Thumb模式，可以使得只需要付出很少的硬件代價，就可以將代碼的密度提升大約25%-35%，并使得應(yīng)用的運行更為迅速。

1995年，ARM、Apple、DEC公司聯(lián)合聲明將開發(fā)一種用于PDA的高性能、低功耗的微處理器，主要是基于ARM體系結(jié)構(gòu)的。DEC將自己在MPU設(shè)計上的優(yōu)勢帶入ARM芯片設(shè)計中。一年后，StrongARM SA-110問世了，并成為嵌入式微處理器設(shè)計的一個里程碑。

?StrongARM SA-110可以工作在200MHz，而能耗不到1瓦。在體系結(jié)構(gòu)上，
StrongARM將原來ARM中的三級流水線擴(kuò)展到五級，在器件工藝上，大量采用了最新的體系結(jié)構(gòu)和器件技術(shù)，大大降低了芯片工作時的能耗。

StrongARM的出現(xiàn)并不是ARM發(fā)展歷程上的唯一分支。1996年，ARM8發(fā)布了，采用同樣的三級流水線，并在72MHz條件下，達(dá)到了84MIPS的指標(biāo)。而在1997年，ARM9內(nèi)核采用了與StrongARM相同的五級流水線。ARM9TDMI在0.35um工藝條件下，可以在200MHz達(dá)到220MIPS的性能。ARM9的另外一個版本ARM9E對SIMD做了增強(qiáng)，包括8位和16位SIMD加法和減法，16位和32位乘法，以及相應(yīng)的算術(shù)操作等。

1997年，Intel接管了StrongARM，并開發(fā)了幾個后續(xù)產(chǎn)品。1998年，Intel開始用0
.18um工藝生產(chǎn)StrongARM處理器。在1999年度嵌入式微處理器論壇上，Intel宣布將在其第二代StrongARM中采用7級流水線，并在0.18um工藝條件下，達(dá)到600MHz的速度，而能耗將僅僅為不到0.5瓦，同時，將新的微處理器命名為StrongARM Xscale。

?StrongARM的出現(xiàn)并不是ARM發(fā)展歷程上的唯一分支。1996年，ARM8發(fā)布了，采用同樣的三級流水線，并在72MHz條件下，達(dá)到了84MIPS的指標(biāo)。而在1997年，ARM9內(nèi)核采用了與StrongARM相同的五級流水線。ARM9TDMI在0.35um工藝條件下，可以在200MHz達(dá)到220MIPS的性能。

ARM9的另外一個版本ARM9E對SIMD做了增強(qiáng)，包括8位和16位SIMD加法和減法，16位和32位乘法，以及相應(yīng)的算術(shù)操作等。

ARM9EJ是ARM9E在Java支持上的增強(qiáng)版本。它采用了類似Thumb的機(jī)制，通過很少的硬件代價，可以使大多數(shù)Java虛擬機(jī)字節(jié)碼可以加速執(zhí)行，更為復(fù)雜的Java虛擬機(jī)字節(jié)碼可以通過軟件的方式執(zhí)行。這樣，可以使得Java虛擬機(jī)字節(jié)碼的執(zhí)行速度提升了大約8倍左右。這對于嵌入式場合的Java應(yīng)用無疑是極其有效的。

ARM的成功在于它極高的性能以及極低的能耗，使得它能夠與高端的MIPS和PowerPC嵌入式微處理器相抗衡。另外，即使根據(jù)市場需要進(jìn)行功能的擴(kuò)展，也是ARM取得成功的一個重要因素。隨著更多廠商的支持和加入，可以預(yù)見，在將來一段時間之內(nèi)，ARM仍將主宰32位嵌入式微處理器市場。

ARM取得了極大的成功，世界上幾乎所有主要的半導(dǎo)體廠商都從ARM公司購買ARM ISA許可。

目前ARM系列芯片已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于移動電話、手持式計算機(jī)以及各種各樣的嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域，成為世界上銷量最大的32位微處理器。

ARM也在向64位微處理器的方向發(fā)展。

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2008-12-31 18:39:10

國外復(fù)合涂層漆包線發(fā)展概況

介紹了近期國外復(fù)合涂層自粘性漆包線、復(fù)合潦層耐冷凍荊漆包線、復(fù)合涂層耐熱性漆包線以及復(fù)合滌層表面潤滑漆包線的種類、性能和發(fā)展概況。

2009-07-03 16:25:31

機(jī)器人六維傳感器研究概況及發(fā)展預(yù)測

隨著機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)器人六維力傳感器越來也多的得到廣泛的應(yīng)用。本文對機(jī)器人六維力傳感器的研究概況及影響因素作了簡要概述，并對未來機(jī)器人的發(fā)展方向作了預(yù)

2009-07-13 11:31:38

鋁電解電容器用國產(chǎn)電極箔發(fā)展概況

鋁電解電容器用國產(chǎn)電極箔發(fā)展概況

2009-11-14 15:12:09

變壓器用繞組線的發(fā)展概況

變壓器用繞組線的發(fā)展概況一、歷史的機(jī)遇我國每年新增發(fā)電機(jī)容量為50～70MKw左右，與之配套的各類變壓器是新增裝機(jī)容量的10倍以上，即每年新增變壓器8

2009-11-18 17:34:26

DiiVA市場概況,設(shè)計和實現(xiàn)方案

2010-06-29 17:46:27

宏力半導(dǎo)體采用ARM物理IP 擴(kuò)展其微米工藝

上海宏力半導(dǎo)體(Grace Semiconductor)和ARM公司目前共同宣布授權(quán)協(xié)議，ARM公司將開發(fā)一套Artisan物理IP支持宏力公司0.18微米和0.13微米的工藝技術(shù)。該協(xié)議將使

2006-03-13 13:02:01

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碲化鎘薄膜太陽能電池的發(fā)展概況

碲化鎘薄膜太陽能電池的發(fā)展概況一、概述

2009-12-28 09:13:57

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#硬聲創(chuàng)作季高分子加工工藝：1.3增材制造發(fā)展概況

電子工藝工藝

Mr_haohao發(fā)布于 2022-10-27 11:40:10

照明級LED大廠發(fā)展概況與主力產(chǎn)品一覽

照明級LED大廠發(fā)展概況與主力產(chǎn)品介紹為了要解決光與熱的問題，各家LED廠商從芯片到封裝，

2010-04-19 08:45:22

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#硬聲創(chuàng)作季 #ARM ARM體系結(jié)構(gòu)與接口技術(shù)-02 Cortex-A處理器學(xué)習(xí)概述2-ARM內(nèi)核的發(fā)展-2

arm

水管工發(fā)布于 2022-11-12 14:44:14

基于ARM的程序開發(fā)與調(diào)試技巧

本內(nèi)容講述了單片機(jī)的應(yīng)用情況、ARM處理器的發(fā)展概況、ARM的開發(fā)平臺和仿真器、ARM處理器的基礎(chǔ)知識、開發(fā)高效程序的技巧等

2011-06-15 18:02:13

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開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展概況(講座)

本文介紹了開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)(Switched Reluctance Drive, SRD)的發(fā)展概況、系統(tǒng)構(gòu)成以及目前的研究熱點。

2012-01-25 11:08:18

ARM：最快明年底發(fā)布20納米工藝芯片

ARM處理器部門主管西蒙·賽加斯(Simon Segars)周一在Computex大展上表示，采用20納米工藝生產(chǎn)的ARM芯片最快將于明年底發(fā)布

2012-06-05 08:57:19

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20納米工藝ARM芯片或?qū)⒂诿髂甑装l(fā)布

　　ARM處理器部門主管西蒙·賽加斯（SimonSegars）周一在Computex大展上表示，采用20納米工藝生產(chǎn)的ARM芯片最快將于明年底發(fā)布。賽加斯說：“整個行業(yè)都推進(jìn)下一代技術(shù)，只要在經(jīng)濟(jì)和技

2012-06-06 08:55:04

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ARM與臺積電簽署新協(xié)議引入臺積電FinFET工藝

知名芯片設(shè)計廠商ARM公司日前與臺積電公司簽訂了一份為期多年的新協(xié)議，根據(jù)該協(xié)議，雙方將就使用臺積電的FinFET工藝制造下一代64bit ARM處理器產(chǎn)品方面進(jìn)行合作。

2012-07-24 13:52:57

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傳統(tǒng)無創(chuàng)血壓測量技術(shù)及發(fā)展概況

傳統(tǒng)無創(chuàng)血壓測量技術(shù)及發(fā)展概況。

2016-05-16 17:38:41

現(xiàn)代運動控制系統(tǒng)的發(fā)展概況與趨勢

現(xiàn)代運動控制系統(tǒng)的發(fā)展概況與趨勢的綜述。

2016-06-17 16:00:44

國外激光通信的發(fā)展概況

電子專業(yè)單片機(jī)開發(fā)中的學(xué)習(xí)教程資料——國外激光通信的發(fā)展概況

2016-08-08 14:45:21

微電網(wǎng)概況及在我國的應(yīng)用

2017-01-18 20:39:13

電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)概況

2017-03-04 17:49:15

基于ARM的公共建筑用電能耗數(shù)據(jù)采集器_劉暢

基于ARM的公共建筑用電能耗數(shù)據(jù)采集器_劉暢

2017-03-19 11:33:11

基于ARM_WiFi的能耗數(shù)據(jù)采集器設(shè)計_王文慶

基于ARM_WiFi的能耗數(shù)據(jù)采集器設(shè)計_王文慶

2017-03-19 19:07:17

電力直流電源屏系統(tǒng)的研制及發(fā)展概況

電力直流電源屏系統(tǒng)的研制及發(fā)展概況

2017-09-14 09:23:58

UPS技術(shù)的現(xiàn)狀與回顧概況

2017-09-14 15:57:18

ARM推出采用32nm工藝的CORTEX處理器

)工藝技術(shù)生產(chǎn)的ARM處理器。它是第一個采用ARM物理IP、在IBM基于32nm高K金屬門(HKMG)工藝的Common Platform測試芯片上構(gòu)建的32nm Cortex系列處理器核。該處理器將為

2017-12-04 12:47:01

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TI MCU概況：WCS

WCS (1a) TI 概況

2018-08-14 01:16:00

4847

2020年全球新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢概況

2020年全球新材料市場及發(fā)展概況據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)測算2019年全球新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到2.82萬億美元，同比增長10%。

2020-09-21 11:05:25

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能耗管理系統(tǒng)的設(shè)計以及相關(guān)應(yīng)用的介紹

直觀科學(xué)的依據(jù)。作為一種管理工具和新興的管理手段，能耗管理系統(tǒng)在大型公共建筑、工廠等領(lǐng)域已有應(yīng)用。某新能源N2廠房Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)，通過對能源的采集并管理降低能耗提高利潤。 3 項目概況某新能源N2廠房主要監(jiān)視的樓層多

2020-11-16 10:58:46

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一圖概覽我國云計算發(fā)展發(fā)展概況

? ? 本期解讀的內(nèi)容是云計算，一圖概覽什么是云計算，云計算的重要價值，我國云計算發(fā)展發(fā)展概況，如何深化云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以及云計算未來發(fā)展趨勢。近期，國家信息中心組織力量撰寫了《信息化領(lǐng)域前沿?zé)狳c

2020-12-29 10:05:14

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芯片生產(chǎn)工藝的概況

本章介紹芯片生產(chǎn)工藝的概況。（1）通過在器件表面生成電路元件的工藝順序，來闡述4種最基本的平面制造工藝。（2）解釋從電路功能設(shè)計圖到光刻掩膜版生產(chǎn)的電路設(shè)計過程。（3）闡述了晶圓和器件的相關(guān)特性與術(shù)語。

2021-03-22 17:21:56

ADF4151設(shè)計概況

2021-03-22 19:39:39

能耗監(jiān)測系統(tǒng)在高密科技孵化器的研究與應(yīng)用

監(jiān)控。統(tǒng)計顯示，我國建筑能耗約占全國總能耗的28%，在我國每年新建的20億平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，僅有4%采取了節(jié)能措施，具有巨大的節(jié)能空間，能耗監(jiān)測系統(tǒng)推廣已經(jīng)勢在必行。節(jié)能降耗，計量先行。項目概況

2021-05-12 15:02:40

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芯片制造工藝概述

本章將介紹基本芯片生產(chǎn)工藝的概況，主要闡述4中最基本的平面制造工藝，分別是：薄膜制備工藝摻雜工藝光刻工藝熱處理工藝薄膜制備是在晶體表面形成薄膜的加工工藝。

2021-04-08 15:51:30

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能耗監(jiān)測系統(tǒng)在濰坊風(fēng)尚米蘭的設(shè)計與應(yīng)用

。統(tǒng)計顯示，我國建筑能耗約占全國總能耗的28%，在我國每年新建的20億平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，僅有4%采取了節(jié)能措施，具有巨大的節(jié)能空間，能耗監(jiān)測系統(tǒng)推廣已經(jīng)勢在必行。節(jié)能降耗，計量先行。項目概況03

2021-05-12 18:12:55

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基于ARM架構(gòu)的嵌入式電力能耗檢測系統(tǒng)

本文研究了一種嵌入式電力能耗檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于ARM構(gòu)架進(jìn)行設(shè)計，能夠檢測電力能耗，對多項電力能耗指標(biāo)進(jìn)行檢測分析，同時能夠?qū)崟r檢測當(dāng)前電能消耗情況，實時采集當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)，具有很強(qiáng)的實用性，同時操作方便，成本低廉，工作效率高的特點。

2021-05-08 10:53:02