ARM架構是什麼?為什麼連高通都離不開?

2020-12-17 電子產品世界

  ARM架構是什麼?為什麼高通都離不開?

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201906/401175.htm

  ARM是一家好很厲害的公司 ,ARM處理器是英國Acorn有限公司設計的低功耗成本的第一RISC微處理器。全稱為Advanced RISC Machine。ARM處理器本身是32位設計,但也配備16位指令集,一般來講比等價32位代碼節省達35%,卻能保留32位系統的所有優勢。當然這家公司不生產產品,它是做架構設計的,ARM架構,曾稱進階精簡指令集機器(Advanced RISC Machine)更早稱作Acorn RISC Machine,是一個32位精簡指令集(RISC)處理器架構。還有基於ARM設計的派生產品,重要產品包括Marvell的XScale架構和德州儀器的OMAP系列。ARM家族佔比所有32位嵌入式處理器的75%,成為佔全世界最多數的32位架構。當然現在已經不只是32位了。

  ARM是世界上最具影響力的晶片技術提供商之一,主要從事低費用、低功耗、高性能晶片研發,全世界99%的智慧型手機和平板電腦都採用ARM架構。所有的iPhone和iPad都使用ARM晶片,多數Kindle閱讀器和Android設備也都採用這一架構。這點蘋果三星能比華為好到哪裡去呢?而現在其實可以說ARM是全球唯一認可的手機晶片架構標準制定商。

  ARM雖然沒有直接製造產品,但使用ARM架構的晶片卻無處不在。智慧型手機、智能電視、可穿戴設備、移動基站、企業伺服器、醫療器械、智能駕駛以及物聯網等其他科技領域,ARM均有涉獵。

  在移動終端領域,包括高通、三星、聯發科等在內的全球1384家移動晶片製造商都採用了ARM的架構,全球超過85%的智慧型手機和平板電腦的晶片都採用了ARM架構的處理器,超過70%的智能電視也在使用ARM的處理器。成立至今,基於ARM架構的晶片出貨量累計高達950億,覆蓋了全球80%的人口。

  

  ARM指令對於行動裝置就想x86對於電腦一樣,目前arm指令集在行動裝置上已經形成了完整的生態鏈,從作業系統到上層應用軟體都是基於arm架構開發的。

  開發一個新的指令集不是簡單的做出一個硬體這麼簡單,還要有對應的軟體支持,否則就成了自己一家專用的設備,沒有軟體的支持最明顯的壞處就是當年的windows phone,換到pc上就像linux對於windows一樣的結果。在舉個簡單的例子指令集就像電壓,我國民用電壓都是220V,你非要做一個120V的用電器是沒辦法用的。

  再說下高通和ARM的關係。ARM公司本身並不參與終端處理器晶片的製造和銷售,而是通過向其它晶片廠商授權設計方案,來獲取收益。

  舉個例子,如果處理器相當於一棟完整的建築, ARM就像是建築的框架,至於最後建造出來的房子長什麼樣,舒適度如何,就是由處理器廠商自己決定了。但是採用相同架構的處理器,性能基本上已經鎖定在一定的範圍之內,不會有本質的區別。所以,看處理器的性能要先看架構。

  ARM公司提供兩類CPU授權:核心指令集授權,以及現成的CPU內核設計方案授權。業內多數手機處理器廠商選擇直接購買ARM CPU設計方案,然後與其它組件(比如GPU、多媒體處理、數據機等等)整合,製造出完整的SoC片上系統。這些現成的CPU都是基於ARM Cortex A5、A8、A9,甚至A15微架構的。或是基於現有的架構進行二次定製修改的,比如三星的蜂鳥Hummingbird核心等都是在Cortex-A8的基礎上修改的。

  但也有少數手機處理器廠商,如高通,直接在ARM v7指令集的基礎上深度開發自己的處理器微架構,如高通公司的Scorpion和Krait,進而設計自主的CPU,具有更大的靈活性。但是暫時高通沒必要這樣改良架構來做自己產品,首先是成本高,然後就是兼容性問題需要解決,要制定高通晶片剛剛出爐的時候,還是有很多APP出現了不兼容的情況。而如果高通不用公版架構這個問題會更多,而華為也是如此,所以需要購買公版的架構。但是蘋果有獨立的生態,雖然底層也是使用了這個架構,但是蘋果由於有獨特的生態,所以可以自己去根據自己的需求去優化架構,從而走出跟高通不一樣的路子來。

  而現在AMD架構不跟華為合作了,也就是華為不能再用新版的公版架構,未來提升性能可能更多的需要走蘋果的路子,自己去優化架構,我只能說華為加油,中國加油。


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