 | |
| Tasarımcı | |
|---|---|
| Bit | 32-bit,64-bit |
| Tanıtım | 1985 (41 yıl önce) (1985) |
| Tasarım | RISC |
| Açık | Kapalı kaynak |
ARM mimarisi (orijinal adıAcorn RISC Machine)RISC tabanlı bir işlemci mimarisidir. Genel itibarıyla düşük güç tüketimi, diğer RISC tabanlı işlemcilere göre yüksek performanslı oluşu ve x86-x64 işlemcilere göre daha hesaplı olmasından dolayı gömülü sistemlerde, taşınabilir aygıtlarda kullanılan yongasetlerinin dizaynında tercih edilir.32 ve 64 bit modelleri bulunur.
ARM firması kendi başına işlemci üretmez,ISA dizaynı ve kullanım lisansı satar. Bu sebeple aynı nesil işlemci farklı üreticilerden değiştirilmiş olarak çıkabilir, bağlı olarak da performans farklılıkları görülür. Bu yüzden işlemci nesilleri ve özellikleri incelenirken ARM referans tasarımı ele alınır.
Acorn Computers Ltd tarafından geliştirme projesi olarak ARM dizaynı 1983 yılında başladı.
Roger Wilson andSteve Furber liderliğinde takım, gelişmiş birMOS Technology 6502'sinin neye benzeyeceğinin geliştirilmesine başladı.Acorn,6502'sini temel aldığı için programa benzer chip, şirket için önemli bir avantaj sağladı.
Takım,ARM1 isimli geliştirilmiş örneğiNisan 1985[1]'te ve takip eden yılda ilk gerçek ürün olanARM2'yi tamamladı.ARM2'nin göze çarpan özellikleri, 32-bitveriyolu, 26-bitaddress space, 64 Mbayt adres alanı ve 16 adet 32-bitlikyazmaç sağlar. Bu yazmaçlardan birtanesiprogram sayacı olarak kullanılır. Bu sayacın en fazla 6 bit'i ve en az 2 bit'iişlemci durum göstergesi'ni tutar. 30,000transistör ile yeryüzündeki en basit kullanışlı 32-bit mikroişlemcisi ARM2 işlemcisidir. Bu basitliğin çoğumicrokod bulundurmamasından ve günümüzün çoğu işlemcisinde olduğu gibiönbellek içermemesidir. Bu basitlikIntel 80286[kaynak belirtilmeli] işlemcisinden hem daha iyi performans gösterirken hem de daha az güç kullanımı sağlıyordu.ARM3, performansı daha fazla arttırmasını sağlayan 4KB önbellek ile geliştirildi.
ARM6'nın ilk modeli 1991 yılında piyasaya sürüldü ve Apple, kendiApple Newton PDA'ları için temel olarak ARM6-based ARM 610'nu kullandı. 1994 yılında,Acorn kendiRisc PC bilgisayarlarında anaCPU olarak the ARM6-based ARM 610'nu kullandı.
 | Bu başlığın tamamının ya da bir kısmınınTürkçeye çevrilmesi gerekmektedir. Bu sayfanın tamamı ya da bir kısmıTürkçe dışındaki bir dilde yazılmıştır. Madde, alakalı dilin okuyucuları için oluşturulmuşsao dildeki Vikipedi'ye aktarılmalıdır. İlgili değişiklikler gerçekleşmezse maddenin tamamının ya da çevrilmemiş kısımların silinmesi sözkonusu olabilecektir. İlgili çalışmayı yapmak üzerebu sayfadan destek alabilirsiniz |
| Aile | Mimari Versiyon | Çekirdek | Özellik | Önbellek (I/D)/MMU | TipikMIPS @ MHz | Yardımcı uygulama |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ARM1 | ARMv1 | ARM1 | Yok | ARM Evaluation System second processor forBBC Micro | ||
| ARM2 | ARMv2 | ARM2 | Architecture 2 added the MUL (multiply) instruction | Yok | 4 MIPS @ 8 MHz 0.33 DMIPS/MHz | Acorn Archimedes,Chessmachine |
| ARMv2a | ARM250 | Integrated MEMC (MMU), Graphics and IO processor. Architecture 2a added the SWP and SWPB (swap) instructions. | Yok, MEMC1a | 7 MIPS @ 12 MHz | Acorn Archimedes | |
| ARM3 | ARMv2a | ARM2a | First use of a processor cache on the ARM. | 4K tümleşik | 12 MIPS @ 25 MHz 0.50 DMIPS/MHz | Acorn Archimedes |
| ARM6 | ARMv3 | ARM60 | v3 architecture first to support addressing 32 bits of memory (as opposed to 26 bits) | Yok | 10 MIPS @ 12 MHz | 3DO Interactive Multiplayer, Zarlink GPS Receiver |
| ARM600 | As ARM60, cache and coprocessor bus (for FPA10 floating-point unit). | 4K tümleşik | 28 MIPS @ 33 MHz | |||
| ARM610 | As ARM60, cache, no coprocessor bus. | 4K tümleşik | 17 MIPS @ 20 MHz 0.65 DMIPS/MHz | Acorn Risc PC 600,Apple Newton 100 series | ||
| ARM7 | ARMv3 | ARM700 | 8KB tümleşik | 40 MHz | Acorn Risc PC prototype CPU card | |
| ARM710 | As ARM700 | 8 KB tümleşik | 40 MHz | Acorn Risc PC 700 | ||
| ARM710a | As ARM700 | 8 KB tümleşik | 40 MHz 0.68 DMIPS/MHz | Acorn Risc PC 700,Apple eMate 300 | ||
| ARM7100 | As ARM710a, integratedSoC. | 8 KB tümleşik | 18 MHz | Psion Series 5 | ||
| ARM7500 | As ARM710a, integrated SoC. | 4 KB tümleşik | 40 MHz | Acorn A7000 | ||
| ARM7500FE | As ARM7500, "FE" Added FPA and EDO memory controller. | 4 KB tümleşik | 56 MHz 0.73 DMIPS/MHz | Acorn A7000+ | ||
| ARM7TDMI | ARMv4T | ARM7TDMI(-S) | 3-stage pipeline, Thumb | Yok | 15 MIPS @ 16.8 MHz 63 DMIPS @ 70 MHz | Game Boy Advance,Nintendo DS,iPod,Lego NXT,AtmelAT91SAM7,Juice Box,NXP SemiconductorsLPC2000 andLH754xx |
| ARM710T | As ARM7TDMI, cache | 8 KB tümleşik, MMU | 36 MIPS @ 40 MHz | Psion Series 5mx,Psion Revo/Revo Plus/Diamond Mako | ||
| ARM720T | As ARM7TDMI, cache | 8 KB tümleşik, MMU with Fast Context Switch Extension | 60 MIPS @ 59.8 MHz | Zipit Wireless Messenger,NXP SemiconductorsLH7952x | ||
| ARM740T | As ARM7TDMI, cache | MPU | ||||
| ARMv5TEJ | ARM7EJ-S | 5-stage pipeline, Thumb, Jazelle DBX, Enhanced DSP instructions | Yok | |||
| StrongARM | ARMv4 | SA-110 | 16 KB/16 KB, MMU | 203 MHz 1.0 DMIPS/MHz | Apple Newton 2x00 series,Acorn Risc PC, Rebel/Corel Netwinder, Chalice CATS, Psion Netbook | |
| SA-1110 | As SA-110, integrated SoC | 16 KB/16 KB, MMU | 233 MHz | LART (computer), Intel Assabet,Ipaq H36x0,Balloon2,Zaurus SL-5x00,HP Jornada 7xx,Jornada 560 series, Palm Zire 31 | ||
| ARM8 | ARMv4 | ARM810[2] | 5-stage pipeline, static branch prediction, double-bandwidth memory | 8 KB unified, MMU | 84 MIPS @ 72 MHz 1.16 DMIPS/MHz | Acorn Risc PC prototype CPU card |
| ARM9TDMI | ARMv4T | ARM9TDMI | 5-stage pipeline, Thumb | Yok | ||
| ARM920T | As ARM9TDMI, cache | 16 KB/16 KB, MMU | 200 MIPS @ 180 MHz | Armadillo,GP32,GP2X (first core),Tapwave Zodiac (Motorola i. MX1), Hewlet PackardHP-49/50 Calculators,Sun SPOT, Cirrus Logic EP9302, EP9307, EP9312, EP9315,Samsung S3C2442 (HTC TyTN,FICNeo FreeRunner[3]) | ||
| ARM922T | As ARM9TDMI, caches | 8 KB/8 KB, MMU | NXP SemiconductorsLH7A40x | |||
| ARM940T | As ARM9TDMI, caches | 4 KB/4 KB, MPU | GP2X (second core), MeizuM6 Mini Player[4][5] | |||
| ARM9E | ARMv5TE | ARM946E-S | Thumb, Enhanced DSP instructions, caches | variable, tightly coupled memories, MPU | Nintendo DS,NokiaN-Gage,Canon PowerShot A470, Conexant 802.11 chips | |
| ARM966E-S | Thumb, Enhanced DSP instructions | Önbellek yok, TCMs | ST Micro STR91xF, includes Ethernet[6] | |||
| ARM968E-S | As ARM966E-S | Önbellek yok, TCMs | NXP SemiconductorsLPC2900 | |||
| ARMv5TEJ | ARM926EJ-S | Thumb, Jazelle DBX, Enhanced DSP instructions | Değişken, TCMs, MMU | 220 MIPS @ 200 MHz, | Mobile phones:Sony Ericsson (K, W series);Siemens andBenq (x65 series and newer); Texas InstrumentsOMAP1710,OMAP1610,OMAP1611,OMAP1612,OMAP-L137,OMAP-L138;Qualcomm MSM6100, MSM6125, MSM6225, MSM6245, MSM6250, MSM6255A, MSM6260, MSM6275, MSM6280, MSM6300, MSM6500, MSM6800;Freescalei.MX21, i.MX27,AtmelAT91SAM9,NXP SemiconductorsLPC3000, GPH Wiz,MarvellFeroceon, NEC C10046F5-211-PN2-A SoC - undocumented core in theATi Hollywood graphics chip used in the Wii,[7]Samsung S3C2412 used inSqueezebox Duet's Controller.NeoMagic MiMagic Family MM6, MM6+, MM8, MTV;Buffalo TeraStation Live (NAS); | |
| ARMv5TE | ARM996HS | Clockless processor, as ARM966E-S | Önbellek yok, TCMs, MPU | |||
| ARM10E | ARMv5TE | ARM1020E | 6-stage pipeline, Thumb, Enhanced DSP instructions, (VFP) | 32 KB/32 KB, MMU | ||
| ARM1022E | As ARM1020E | 16 KB/16 KB, MMU | ||||
| ARMv5TEJ | ARM1026EJ-S | Thumb, Jazelle DBX, Enhanced DSP instructions, (VFP) | Değişken, MMU ya da MPU | Western DigitalMyBook II World Edition | ||
| XScale | ARMv5TE | 80200/IOP310/IOP315 | I/O Processor, Thumb, Enhanced DSP instructions | |||
| 80219 | 400/600 MHz | Thecus N2100 | ||||
| IOP321 | 600BogoMips @ 600 MHz | Iyonix | ||||
| IOP33x | ||||||
| IOP34x | 1-2 core, RAID Acceleration | 32K/32K L1, 512K L2, MMU | ||||
| PXA210/PXA250 | Applications processor, 7-stage pipeline | PXA210: 133 and 200 MHz, PXA250: 200, 300, and 400 MHz | Zaurus SL-5600,iPAQ H3900,SonyCLIÉ NX60, NX70V, NZ90 | |||
| PXA255 | 32KB/32KB, MMU | 400 BogoMips @ 400 MHz; 371-533 MIPS @ 400 MHz[8] | Gumstix basix & connex,Palm Tungsten E2,Zaurus SL-C860,Mentor Ranger & Stryder, iRexILiad | |||
| PXA263 | 200, 300 and 400 MHz | SonyCLIÉ NX73V, NX80V | ||||
| PXA26x | default 400 MHz, up to 624 MHz | Palm Tungsten T3 | ||||
| PXA27x | Applications processor | 32 KB/32 KB, MMU | 800 MIPS @ 624 MHz | Gumstix verdex,eSOM2704 Mayıs 2011 tarihindeWayback Machine sitesindearşivlendi. PXA270 COM,HTC Universal,HP hx4700,Zaurus SL-C1000, 3000, 3100, 3200,Dell Axim x30, x50, and x51 series, Motorola Q,Balloon3,Trolltech Greenphone,Palm TX, Motorola Ezx Platform A728, A780, A910, A1200, E680, E680i, E680g, E690, E895, Rokr E2, Rokr E6, Fujitsu Siemens LOOX N560, Toshiba Portégé G500, Trēo 650-755p,Zipit Z2 | ||
| PXA800(E)F | ||||||
| Monahans | 32KB/32KB L1, TCM, MMU | 1000 MIPS @ 1.25 GHz | Samsung Omnia | |||
| PXA900 | Blackberry 8700, Blackberry Pearl (8100) | |||||
| IXC1100 | Control Plane Processor | |||||
| IXP2400/IXP2800 | ||||||
| IXP2850 | ||||||
| IXP2325/IXP2350 | ||||||
| IXP42x | NSLU2 IXP460/IXP465 | |||||
| ARM11 | ARMv6 | ARM1136J(F)-S[9] | 8-stage pipeline,SIMD, Thumb, Jazelle DBX, (VFP) | Değişken, MMU | 740 @ 532-665 MHz (i.MX31 SoC), 400-528 MHz | Texas InstrumentsOMAP2420 (Nokia E90,Nokia N93,Nokia N95,Nokia N82),Zune,BUGbase[1]19 Mayıs 2011 tarihindeWayback Machine sitesindearşivlendi.,Nokia N800,Nokia N810,Qualcomm MSM7200 (with integrated ARM926EJ-S Coprocessor@274 MHz, used inEten Glofiish,HTC TyTN II,HTC Nike), Freescalei.MX31 (used in the original Zune 30gb and Toshiba Gigabeat S), Freescale MXC300-30 (Nokia E63,Nokia E71,Nokia 5800,Nokia E51,Nokia E75,Nokia N97,Nokia N81), Qualcomm MSM7201A as seen in theHTC Dream.Motorola Z6.HTC Hero |
| ARMv6T2 | ARM1156T2(F)-S | 9-stage pipeline,SIMD, Thumb-2, (VFP) | Değişken, MPU | |||
| ARMv6KZ | ARM1176JZ(F)-S | As ARM1136EJ(F)-S | Değişken, MMU+TrustZone | Apple iPhone,Apple iPod touch,Conexant CX2427X,Motorola RIZR Z8,Motorola RIZR Z10,NVIDIA GoForce 6100[10] | ||
| ARMv6K | ARM11 MPCore | As ARM1136EJ(F)-S, 1-4 core SMP | Değişken, MMU | Nvidia APX 2500 | ||
| Cortex | ARMv7-A | Cortex-A8 | Application profile, VFP, NEON, Jazelle RCT, Thumb-2, 13-stage superscalar pipeline | Değişken (L1+L2), MMU+TrustZone | up to 2000 (2.0 DMIPS/MHz in speed from 600 MHz to greater than 1 GHz) | Texas InstrumentsOMAP3xxx series,SBM7000, Oregon State UniversityOSWALD,Gumstix Overo Earth,Pandora,Archos 5,FreeScale i.MX51-SOC,BeagleBoard,Apple iPhone 3GS,Palm Pre,Samsung i8910,Sony Ericsson Satio,Touch Book,Nokia N900. |
| Cortex-A9 | Application profile, (VFP), (NEON), Jazelle RCT and DBX, Thumb-2, Out-of-order speculative issue superscalar | MMU+TrustZone | 2.0 DMIPS/MHz | |||
| Cortex-A9 MPCore | As Cortex-A9, 1-4 core SMP | MMU+TrustZone | 2.0 DMIPS/MHz (per core) | Texas InstrumentsOMAP4430/4440 ; "Sparrow" (planned)[11][12] | ||
| ARMv7-R | Cortex-R4(F) | Embedded profile, Thumb-2, (FPU) | Değişken önbellek, MPU optional | 600DMIPS @ ~375 MHz | Broadcom is a user, TMS570 from Texas Instruments | |
| ARMv7-M | Cortex-M3 | Microcontroller profile, Thumb-2 only. | Önbellek yok, MPU opsiyonel | 125 DMIPS @ 100 MHz | Energy Micro'sEFM32,Luminary Micro microcontroller family,ST MicroelectronicsSTM3217 Mayıs 2008 tarihindeWayback Machine sitesindearşivlendi.,NXP SemiconductorsLPC1700,ToshibaTMPM330FDFG14 Haziran 2011 tarihindeWayback Machine sitesindearşivlendi.,Ember's EM300 Series | |
| ARMv6-M | Cortex-M0 (kod adı "Swift")[13] | Microcontroller profile, Thumb-2 (16-bit Thumb instructions & BL, MRS, MSR, ISB, DSB, and DMB). | Önbellek yok. | 0.9 DMIPS/MHz | NXP SemiconductorsNXP LPC1100,[13]Triad Semiconductor,[14]Melfas[15] | |
| Cortex-M1 | FPGA targeted, Microcontroller profile, Thumb-2 (16-bit Thumb instructions & BL, MRS, MSR, ISB, DSB, and DMB). | Yok, sıkı bağlı bellek seçenekleri. | Up to 136 DMIPS @ 170 MHz[16] (0.8 DMIPS/MHz,[17] MHz achievable FPGA-dependent) | Actel ProASIC3, ProASIC3L, IGLOO and Fusion PSC devices7 Temmuz 2011 tarihindeWayback Machine sitesindearşivlendi.,Altera Cyclone III, other FPGA products are also supported e.g.Synplicity | ||
| Aile | Mimari versiyon | Çekirdek | Özellik | Önbellek (I/D)/MMU | TipikMIPS @ MHz | Yardımcı uygulama |
Tasarımın açık, basit ve hızlı olabilmesi içinAcorn microbilgisayarlarında kullanılan 8-bit6502 işlemcisine benzer bir şekildemikrokod barındırmayacak şekilde geliştirildi.
ARM Mimarisi, aşağıda belirtilenRISC özellikleri içerir:
Intel 80286 veMotorola 68020 işlemcilerindeki gibi bazı bilindik tasarım özellikleri kullanıldı:
Her yönergenin öncesinde 4-bitcondition code'u kullanması ARM tasarımına ilginç bir eklemedir.
Hafıza erişim talimatlarında yerini almalar olduğu için bu kesmeler, önemli şekilde geçerli bitlerin kodlanmasını ...., fakat öbür taraftan da küçükif koşulları için kodlar oluşturulurken dallanma talimatlarından kaçınılır.Euclid'inEuclidean algorithm örneği en bilinen ve standart örnektir:
C programlama dilinde, döngü:
int gcd (int i, int j) { while (i != j) { if (i > j) i -= j; else j -= i; } return i;}ARMassembly dilinde, döngü:
loop CMP Ri, Rj; set condition "NE" if (i != j) ; "GT" if (i > j), ; or "LT" if (i < j) SUBGT Ri, Ri, Rj; if "GT", i = i-j; SUBLT Rj, Rj, Ri; if "LT", j = j-i; BNE loop; if "NE", then loop
then veelse yantümcelerinde dallanmalardan kaçınılır.
Komut kümelerinin başka tek özelliği de kaydırma ve döndürmeleri "veri işlemleri" (aritmetik, mantıksal ve yazmaç-yazmaç hareketi) komutlarına bağlayabilmesidir. Örneğin C dilinde
a += (j << 2);Arm işlemcisinde tek çevrim komutu ve tek bir kelimeymiş gibi dönüştürülür.
ADD Ra, Ra, Rj, LSL #2Tipik Arm programında bu sonuç beklenenden daha az hafıza erişimi ve boru hattının daha verimli kullanılmasını sağlar. ARM işlemcisinin yavaş hızla çalıştığı düşünülmesine karşın daha gelişmiş işlemciler ile yine de yarışabilir durumdadır.
ARM lisanslarını elinde tutan bazı firmalar:Analog Devices,Atmel,Broadcom,Cirrus Logic,Faraday technology,IBM,Infineon Technologies,Nintendo,NXP Semiconductors (spun off fromPhilips in 2006),OKI,Samsung,Sharp,STMicroelectronics,Texas Instruments veVLSI
2.45 milyar ünitenin lisanslama sonucu,[19] ARM'nin yıllık raporuna göre lisans bedeli toplam 164.1 milyon Amerikan Doları'dır. Bu yaklaşık ünite başına 0.067 Amerikan dolarına denk gelir. Tüm çekirdeklerin ortalaması olmasına karşın pahalı ve ucuz eski çekirdekleri de buna dâhildir.
