越來越強的移動處理器 揭秘ARM架構晶片的軟硬體組成

2021-01-08 OFweek維科網

  軟體方面

  晶片上的軟體主要包括Boot代碼、作業系統、應用程式以及硬體的firmware。

  Boot程序引導設備的啟動,是設備加電後在作業系統內核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序,我們可以初始化硬體設備、建立內存空間的映射圖,從而將系統的軟硬體環境帶到一個合適的狀態,以便為最終調用作業系統內核准備好正確的環境。

  作業系統(英語:Operating System,簡稱OS)是管理和控制計算機硬體與軟體資源的電腦程式,其五大管理功能是:

  1處理器管理,主要包括進程的控制、同步、通信和調度。

  2存儲器管理,主要包括內存的分配、保護和擴充,地址映射。

  3設備管理,主要包括設備的分配、處理等。

  4文件管理,主要包括文件的存儲空間管理,目錄管理,文件的讀寫和保護。

  5作業管理,主要包括任務、界面管理,人機互動,語音控制和虛擬實境等。

  應用處理器上的作業系統有Android、IOS等,不必多說;基帶處理器上則會運行一個RTOS(如Nucleus PLUS)管理整個基帶系統上的任務和部件間的通信。

  應用程式是為了完成某項或某幾項特定任務而被開發運行於作業系統之上的程序。應用處理器上,結合作業系統API和庫函數,用戶可以開發各色應用程式;基帶處理器上則一般只有少量必要的軟體支持。

  硬體firmware則是簡化軟體與硬體的交互,讓硬體操縱起來更容易。

  再來看看ARM處理器系列

  ARM微處理器包括下面幾個系列,以及其它廠商基於 ARM 體系結構的處理器,除了具有ARM 體系結構的共同特點以外,每一個系列的 ARM 微處理器都有各自的特點和應用領域。

  ARM7系列

  ARM7 系列微處理器為低功耗的 32 位 RISC 處理器,最適合用於對價位和功耗要求較高的消費類應用。

  ARM9系列

  ARM9 系列微處理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能。

  ARM9E系列

  ARM9E 系列微處理器為可綜合處理器,使用單一的處理器內核提供了微控制器、 DSP 、 Java應用系統的解決方案,極大的減少了晶片的面積和系統的複雜程度。 ARM9E 系列微處理器提供了增強的 DSP 處理能力,很適合於那些需要同時使用 DSP 和微控制器的應用場合。

  ARM10E系列

  ARM10E 系列微處理器具有高性能、低功耗的特點,由於採用了新的體系結構,與同等的 ARM9器件相比較,在同樣的時鐘頻率下,性能提高了近 50 %,同時, ARM10E 系列微處理器採用了兩種先進的節能方式,使其功耗極低。

  SecurCore系列

  SecurCore 系列微處理器專為安全需要而設計,提供了完善的 32 位 RISC 技術的安全解決方案,因此, SecurCore 系列微處理器除了具有 ARM 體系結構的低功耗、高性能的特點外,還具有其獨特的優勢,即提供了對安全解決方案的支持。

  Intel 的Xscale、StrongARM

  Intel StrongARM SA-1100 處理器是採用 ARM 體系結構高度集成的 32 位 RISC 微處理器。它融合了 Intel 公司的設計和處理技術以及 ARM 體系結構的電源效率,採用在軟體上兼容 ARMv4 體系結構、同時採用具有 Intel 技術優點的體系結構。

  其中,ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10為4個通用處理器系列,每一個系列提供一套相對獨特的性能來滿足不同應用領域的需求, 而SecurCore 系列專門為安全要求較高的應用而設計。

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