CORTEX-A9

CORTEX-A9簡介

　　Cortex-A9處理器能與其他Cortex系列處理器以及廣受歡迎的ARM MPCore技術兼容，因此能夠很好延用包括操作系統(tǒng)/實時操作系統(tǒng)（OS/RTOS）、中間件及應用在內(nèi)的豐富生態(tài)系統(tǒng)，從而減少采用全新處理器所需的成本。通過首次利用關鍵微體系架構方面的改進，Cortex-A9 處理器提供了具有高擴展性和高功耗效率的解決方案。利用動態(tài)長度、八級超標量結構、多事件管道及推斷性亂序執(zhí)行（ Speculative out-of-order execution），它能在頻率超過1GHz的設備中，在每個循環(huán)中執(zhí)行多達四條指令，同時還能減少目前主流八級處理器的成本并提高效率。

CORTEX-A9百科

　　Cortex-A9處理器能與其他Cortex系列處理器以及廣受歡迎的ARM MPCore技術兼容，因此能夠很好延用包括操作系統(tǒng)/實時操作系統(tǒng)（OS/RTOS）、中間件及應用在內(nèi)的豐富生態(tài)系統(tǒng)，從而減少采用全新處理器所需的成本。通過首次利用關鍵微體系架構方面的改進，Cortex-A9 處理器提供了具有高擴展性和高功耗效率的解決方案。利用動態(tài)長度、八級超標量結構、多事件管道及推斷性亂序執(zhí)行（ Speculative out-of-order execution），它能在頻率超過1GHz的設備中，在每個循環(huán)中執(zhí)行多達四條指令，同時還能減少目前主流八級處理器的成本并提高效率。

　　ARM構架

　　ARM MPCore技術被廣泛選用的對ARM MPCore技術提升了性能的可拓展性以及對功耗的控制，從而在性能上突破了類似的高性能設備，同時繼續(xù)滿足了苛刻的手機功耗要求。迄今為止，ARM MPCore技術已被包括日電電子、NVIDIA、瑞薩科技和薩諾夫公司（Sarnoff Corporation）在內(nèi)的超過十家公司授權使用，并從2005年起實現(xiàn)芯片量產(chǎn)。通過對MPCore技術作進一步優(yōu)化和擴展，Cortex-A9 MPCore多核處理器的開發(fā)為許多全新應用市場提供了下一代的MPCore技術。此外，為簡化和擴大對多核解決方案的使用，Cortex-A9 MPCore處理器還支持與加速器和DMA的系統(tǒng)級相關性，進一步提高性能，并降低系統(tǒng)級功耗?刻的250mW移動功耗預算條件下為當今的手機提供顯著的性能提升的可綜合ARM處理器。在采用TSMC 65納米普通工藝、性能達到2000 DMIPS時，核邏輯硅芯片將小于1.5平方毫米。從2000 DMIPS到8000 DMIPS的可擴展性能，比當今高端手機或機頂盒高出4-16倍，將使終端用戶能夠即時地瀏覽復雜的、加載多媒體內(nèi)容的網(wǎng)頁，并最大程度地利用Web 2.0應用程序，享受高度真實感的圖片和游戲，快速打開復雜的附件或編輯媒體文件。Cortex-A9多核處理器是首款結合了Cortex應用級架構以及用于可擴展性能的多處理能力的ARM處理器，提供了下列增強的多核技術：*加速器一致性端口（ACP），用于提高系統(tǒng)性能和降低系統(tǒng)能耗*先進總線接口單元（Advanced Bus Interface Unit），用于在高帶寬設備中實現(xiàn)低延遲時間*多核TrustZone® 技術，結合中斷虛擬，允許基于硬件的安全和加強的類虛擬（paravirtualization）解決方案*通用中斷控制器（GIC），用于軟件移植和優(yōu)化的多核通信在由業(yè)界領先的嵌入式微處理器基準協(xié)會（EEMBC）開發(fā)的多核基準框架的發(fā)展進程中，Cortex-A9 MPCore多核處理器在多種基準下都表現(xiàn)出近線形可擴展性，與添加的處理器單元一起提供高達四倍于類似單核處理器的性能。完整的系統(tǒng)解決方案兩款ARM Cortex-A9處理器都包含ARM特定應用架構擴展集，包括DSP和SIMD擴展集和Jazelle® 技術、TrustZone和智能功耗管理（IEM™）技術。此外，ARM已開發(fā)一整套支持新處理器的技術，以縮短設計時間并加快產(chǎn)品上市時間。這一完整的系統(tǒng)解決方案包括：· 浮點單元（FPU）：Cortex-A9 FPU提供高性能的單精度和雙精度浮點指令。· 媒體處理：Cortex-A9 NEON媒體處理引擎（MPE）提供了Cortex-A9 FPU所具有的性能和功能，以及在Cortex-A8處理器中首次推出的用于加速媒體和信號處理功能的ARM NEON 先進 SIMD指令集。· 物理IP：提供在Cortex-A9處理器上實現(xiàn)低功耗、高性能應用所需的眾多標準單元庫和存儲器。標準單元包括功耗管理工具包，可實現(xiàn)動態(tài)和漏泄功耗節(jié)省技術，例如時鐘門控、多電壓島和功率門控。還提供具有先進的功耗節(jié)省功能的存儲編譯器。· Fabric IP：Cortex-A9處理器得到廣泛的PrimeCell® fabric IP元件的支持。這些元件包括：一個動態(tài)存儲控制器、一個靜態(tài)存儲控制器、一個AMBA® 3 AXI可配置的內(nèi)部互連及一個優(yōu)化的L2 Cache 控制器，用于匹配Cortex-A9處理器在高頻設計中的性能和吞吐能力。· 圖形加速： ARM Mali™ 圖形處理單元及Cortex-A9處理器的組合，將使得SoC合作活動能夠創(chuàng)造高度整合的系統(tǒng)級解決方案，帶來最佳的尺寸、性能和系統(tǒng)帶寬優(yōu)勢。· 系統(tǒng)設計：ARM RealView® SoC Designer工具提供快速的架構優(yōu)化和性能分析，并允許在硬件完成以前很長時間即可進行軟件驅(qū)動程序和對時間要求很嚴格的代碼的早期開發(fā)。RealView系統(tǒng)發(fā)生器（RealView System Generator）工具為基于Cortex-A9處理器的虛擬平臺的采用提供超快建模能力。Realview工具中關于Cortex-A9處理器的基于周期的（cycle based）及程序員視角的模型將于2008年第二季度上市。· 調(diào)試： ARM CoreSight™片上技術加速了復雜調(diào)試的時間，縮短了上市時間。程序追蹤宏單元技術（Program Trace Macrocell technology）具有程序流追蹤能力，能夠?qū)⑻幚砥鞯闹噶盍魍耆梢暬瑫r配置與ARMv7架構兼容的調(diào)試接口，實現(xiàn)工具標準化和更高的調(diào)試性能。用于Cortex-A9處理器的CoreSight設計工具包擴展了其調(diào)試和追蹤能力，以涵蓋整個片上系統(tǒng)，包括多個ARM處理器、DSP以及智能外設。· 軟件開發(fā)：ARM RealView開發(fā)套件（ARM RealView Development Suite）包括先進的代碼生成工具，為Cortex-A9處理器提供卓越的性能和無以比擬的代碼密度。這套工具還支持矢量編譯，用于NEON媒體和信號處理擴展集，使得開發(fā)者無需使用獨立的DSP，從而降低產(chǎn)品和項目成本。包括先進的交叉觸發(fā)在內(nèi)的Cortex-A9 MPCore多核處理器調(diào)試得到RealView ICE和Trace產(chǎn)品的支持，同時也得到一系列硬件開發(fā)板的支持，用于FPGA系統(tǒng)原型設計和軟件開發(fā)。

　　cortex—A7與cortex—A9哪個好

　　暈了，不去了解就敷衍回答是不負責任的！這里回答的人居然都想當然的回答A9比A7新，A7是剛剛才推出的最新架構，比神馬A8，A9，A15，A5都要新，28mm制程，高性能，低功耗。Cortex-A7 處理器是一種高能效應用處理器，除了其他低功耗應用外，還支持低成本、全功能入門級智能手機。 該處理器與其他 Cortex-A 系列處理器完全兼容并整合了高性能 Cortex-A15 處理器的所有功能，包括虛擬化、大物理地址擴展 （LPAE） NEON 高級 SIMD 和 AMBA 4 ACE 一致性。 單個 Cortex-A7 處理器的能源效率是 ARM Cortex-A8 處理器（支持如今的許多最流行智能手機）的 5 倍，性能提升 50%，而尺寸僅為后者的五分之一。

　　ARM內(nèi)核全解析，從ARM7，ARM9到Cortex-A7，A8，A9，A12，A15到Cortex-A53，A57

　　前不久ARM正式宣布推出新款ARMv8架構的Cortex-A50處理器系列產(chǎn)品，以此來擴大ARM在高性能與低功耗領域的領先地位，進一步搶占移動終端市場份額。Cortex-A50是繼Cortex-A15之后的又一重量級產(chǎn)品，將會直接影響到主流PC市場的占有率。圍繞該話題，我們今天不妨總結一下近幾年來手機端較為主流的ARM處理器。

　　以由高到低的方式來看，ARM處理器大體上可以排序為：Cortex-A57處理器、Cortex-A53處理器、Cortex-A15處理器、Cortex-A12處理器、Cortex-A9處理器、Cortex-A8處理器、Cortex-A7處理器、Cortex-A5處理器、ARM11處理器、ARM9處理器、ARM7處理器，再往低的部分手機產(chǎn)品中基本已經(jīng)不再使用，這里就不再介紹。ARM 處理器架構發(fā)展● Cortex-A57、A53處理器　　 Cortex-A53、Cortex-A57兩款處理器屬于Cortex-A50系列，首次采用64位ARMv8架構，意義重大，這也是ARM最近剛剛發(fā)布的兩款產(chǎn)品。　　 Cortex-A57是ARM最先進、性能最高的應用處理器，號稱可在同樣的功耗水平下達到當今頂級智能手機性能的三倍；而Cortex-A53是世界上能效最高、面積最小的64位處理器，同等性能下能效是當今高端智能手機的三倍。這兩款處理器還可整合為ARM big.LITTLE（大小核心伴侶）處理器架構，根據(jù)運算需求在兩者間進行切換，以結合高性能與高功耗效率的特點，兩個處理器是獨立運作的。

　　　　 應用案例：預計于2014年推出。

　　● Cortex-A15處理器架構解析　　 ARM Cortex-A15處理器隸屬于Cortex-A系列，基于ARMv7-A架構，是業(yè)界迄今為止性能最高且可授予許可的處理器。　　 Cortex-A15 MPCore處理器具有無序超標量管道，帶有緊密耦合的低延遲2級高速緩存，該高速緩存的大小最高可達4MB。浮點和NEON媒體性能方面的其他改進使設備能夠為消費者提供下一代用戶體驗，并為 Web 基礎結構應用提供高性能計算。Cortex-A15處理器可以應用在智能手機、平板電腦、移動計算、高端數(shù)字家電、服務器和無線基礎結構等設備上。　　 理論上，Cortex-A15 MPCore處理器的移動配置所能提供的性能是當前的高級智能手機性能的五倍還多。在高級基礎結構應用中，Cortex-A15 的運行速度最高可達2.5GHz，這將支持在不斷降低功耗、散熱和成本預算方面實現(xiàn)高度可伸縮的解決方案。

　　應用案例：三星Exynos 5250。三星Exynos 5250芯片是首款A15芯片，應用在了最近發(fā)布的Chromebook和Nexus 10平板電腦上面。Exynos 5250的頻率是1.7GHz，采用32納米的HKMG工藝，配備了Mali-604 GPU，性能強大。另外據(jù)傳三星下一代Galaxy S4將會搭載四核版的Exynos 5450芯片組，同樣應用Cortex-A15內(nèi)核。另外NVIDIA Tegra 4會采用A15內(nèi)核。

　　● Cortex-A12處理器架構解析2013中旬，ARM 發(fā)布了全新的Cortex-A12處理器，在相同功耗下，Cortex-A12的性能上比Cortex-A9提升了40%，同時尺寸上也同樣減小了30%。Cortex-A12也同樣能夠支持big.LITTLE技術，可以搭配Cortex-A7處理器進一步提升處理器的效能。

　　Cortex-A12架構圖

　　ARM表示Cortex-A12處理器未來將應用于大量的智能手機以及平板產(chǎn)品，但更加側重于中端產(chǎn)品。同時ARM也預計在2015年，這些中端產(chǎn)品在數(shù)量上將遠超過旗艦級別的智能手機及與平板。

　　搭載Cortex-A12處理器的中端機在未來也將是非常有特點的產(chǎn)品，因為Cortex-A12能夠支持虛擬化、AMD TrustZone技術，以及最大1TB的機身存儲。這也就意味著未來搭載這一處理器的智能手機完全可以作為所謂的BYOD（Bring Your Own Device）設備使用，換句話說就是在作為自用手機的同時，還可以用作商務手機存儲商務內(nèi)容。

　　Mali-V500架構圖

　　同時Cortex-A12也搭載了全新的Mali-T622繪圖芯片與Mali-V500視頻編解碼IP解決方案，同樣也是以節(jié)能為目標。這樣看來，定位中端市場，低功耗小尺寸，Cortex-A12最終必然會取代Cortex-A9。據(jù)悉，Cortex-A12將于2014年投放市場，到時候我們也許會迎來中端市場的一次改變。

　　應用案例：2014年發(fā)布。

　　● Cortex-A9處理器架構解析　　 ARM Cortex-A9處理器隸屬于Cortex-A系列，基于ARMv7-A架構，目前我們能見到的四核處理器大多都是屬于Cortex-A9系列。　　 Cortex-A9 處理器的設計旨在打造最先進的、高效率的、長度動態(tài)可變的、多指令執(zhí)行超標量體系結構，提供采用亂序猜測方式執(zhí)行的 8 階段管道處理器，憑借范圍廣泛的消費類、網(wǎng)絡、企業(yè)和移動應用中的前沿產(chǎn)品所需的功能，它可以提供史無前例的高性能和高能效。　　 Cortex-A9 微體系結構既可用于可伸縮的多核處理器（Cortex-A9 MPCore多核處理器），也可用于更傳統(tǒng)的處理器（Cortex-A9單核處理器）?？缮炜s的多核處理器和單核處理器支持 16、32 或 64KB 4 路關聯(lián)的 L1 高速緩存配置，對于可選的 L2 高速緩存控制器，最多支持 8MB 的 L2 高速緩存配置，它們具有極高的靈活性，均適用于特定應用領域和市場。　　 應用案例：德州儀器OMAP 4430/4460、Tegra 2、Tegra 3、新岸線NS115、瑞芯微RK3066、聯(lián)發(fā)科MT6577、三星 Exynos 4210、4412、華為K3V2等。另外高通APQ8064、MSM8960、蘋果A6、A6X等都可以看做是在A9架構基礎上的改良版本。

　　● Cortex-A8處理器架構解析　　 ARM Cortex-A8處理器隸屬于Cortex-A系列，基于ARMv7-A架構，是我們目前使用的單核手機中最為常見的產(chǎn)品。　　 ARM Cortex-A8處理器是首款基于ARMv7體系結構的產(chǎn)品，能夠?qū)⑺俣葟?00MHz提高到1GHz以上。Cortex-A8處理器可以滿足需要在300mW以下運行的移動設備的功率優(yōu)化要求；以及需要2000 Dhrystone MIPS的消費類應用領域的性能優(yōu)化要求。　　 Cortex-A8 高性能處理器目前已經(jīng)非常成熟，從高端特色手機到上網(wǎng)本、DTV、打印機和汽車信息娛樂，Cortex-A8處理器都提供了可靠的高性能解決方案?！　?應用案例：MYS-S5PV210開發(fā)板、TI OMAP3系列、蘋果A4處理器（iPhone 4）、三星S5PC110（三星I9000）、瑞芯微RK2918、聯(lián)發(fā)科MT6575等。另外，高通的MSM8255、MSM7230等也可看做是A8的衍生版本。

　　● Cortex-A7處理器架構解析　　 ARM Cortex-A7處理器隸屬于Cortex-A系列，基于ARMv7-A架構，它的特點是在保證性能的基礎上提供了出色的低功耗表現(xiàn)。　　 Cortex-A7處理器的體系結構和功能集與Cortex-A15 處理器完全相同，不同這處在于，Cortex-A7 處理器的微體系結構側重于提供最佳能效，因此這兩種處理器可在big.LITTLE（大小核大小核心伴侶結構）配置中協(xié)同工作，從而提供高性能與超低功耗的終極組合。單個Cortex-A7處理器的能源效率是ARM Cortex-A8處理器的5倍，性能提升50%，而尺寸僅為后者的五分之一。　　 作為獨立處理器，Cortex-A7可以使2013-2014年期間低于100美元價格點的入門級智能手機與2010 年500美元的高端智能手機相媲美。這些入門級智能手機在發(fā)展中世界將重新定義連接和Internet使用。　　 應用案例：全志Cortex-A7四核平板芯片，聯(lián)發(fā)科剛剛發(fā)布的MT6589。

　　● Cortex-A5處理器架構解析　　 ARM Cortex-A5處理器隸屬于Cortex-A系列，基于ARMv7-A架構，它是能效最高、成本最低的處理器。

　　　　 Cortex-A5處理器可為現(xiàn)有ARM9和ARM11處理器設計提供很有價值的遷移途徑，它可以獲得比ARM1176JZ-S更好的性能，比ARM926EJ-S更好的功效和能效。另外，Cortex-A5處理器不僅在指令以及功能方面與更高性能的Cortex-A8、Cortex-A9和Cortex-A15處理器完全兼容，同時還保持與經(jīng)典ARM處理器（包括ARM926EJ-S、ARM1176JZ-S和 ARM7TDMI）的向后應用程序兼容性。　　 應用案例：高通MSM7227A/7627A（新渴望V、摩托羅拉XT615、諾基亞610、中興V889D、摩托羅拉DEFY XT等）、高通MSM8225/8625（小辣椒雙核版、華為U8825D、天語 W806+、innos D9、酷派7266等）、米爾 MYD-SAMA5D3X系列開發(fā)板（MYD-SAMA5D31、MYD-SAMA5D33、MYD-SAMA5D34、MYD-SAMA5D35）。MYD-SAMA5D3X開發(fā)板

　　● ARM11系列處理器架構解析　　 ARM11系列包括了ARM11MPCore處理器、ARM1176處理器、ARM1156處理器、ARM1136處理器，它們是基于ARMv6架構，分別針對不同應用領域。ARM1156處理器主要應用在高可靠性和實時嵌入式應用領域，與手機關聯(lián)不大，此處略去介紹。　　 ARM11 MPCore使用多核處理器結構，可實現(xiàn)從1個內(nèi)核到4個內(nèi)核的多核可擴展性，從而使具有單個宏的簡單系統(tǒng)設計可以集成高達單個內(nèi)核的4倍的性能。Cortex-A5處理器是ARM11MPCore的相關后續(xù)產(chǎn)品?！　?ARM1176處理器主要應用在智能手機、數(shù)字電視和電子閱讀器中，在這些領域得到廣泛部署，它可提供媒體和瀏覽器功能、安全計算環(huán)境，在低成本設計的情況下性能高達1GHz。

　　　　 ARM1136處理器包含帶媒體擴展的ARMv6 指令集、Thumb代碼壓縮技術以及可選的浮點協(xié)處理器。ARM1136是一個成熟的內(nèi)核，作為一種應用處理器廣泛部署在手機和消費類應用場合中。在采用 90G工藝時性能可達到600MHz以上，在面積為2平方毫米且采用65納米工藝時可達到1GHz。　　 應用案例：高通MSM7225（HTC G8）、MSM7227（HTC G6、三星S5830、索尼愛立信X8等）、Tegra APX 2500、博通BCM2727（諾基亞N8）、博通BCM2763（諾基亞PureView 808）、 Telechip 8902（平板電腦）。

　　● ARM9系列和ARM7系列處理器架構解析　　 ARM9系列處理器系列包括ARM926EJ-S、ARM946E-S和 ARM968E-S處理器。其中前兩者主要針對嵌入式實時應用，我們這里就主要針對ARM926EJ-S進行介紹。　　 ARM926EJ-S基于ARMv5TE架構，作為入門級處理器，它支持各種操作系統(tǒng)，如Linux、Windows CE和Symbian。ARM926EJ-S 處理器已授權于全球100多家硅片供應商，并不斷在眾多產(chǎn)品和應用中得到成功部署，應用廣泛。　　 應用案例：TI OMAP 1710。諾基亞N73、諾基亞E65、三星SGH-i600等手機采用的都是該處理器，以及包括米爾科技的 MYS-SAM9X5 系列工控開發(fā)板。ARM9 開發(fā)板

　　● ARM7系列處理器　　 ARM7系列處理器系列包括ARM7TDMI-S（ARMv4T架構）和ARM7EJ-S（ARMv5TEJ架構），最早在1994推出，相對上面產(chǎn)品來說已經(jīng)顯舊。雖然現(xiàn)在ARM7處理器系列仍用于某些簡單的32位設備，但是更新的嵌入式設計正在越來越多地使用最新的ARM處理器，這些處理器在技術上比ARM 7系列有了顯著改進。

　　　　 作為目前較舊的一個系列，ARM7處理器已經(jīng)不建議繼續(xù)在新品中使用。它究竟有多老呢？上面的Apple eMate 300使用的就是一款25MHz的ARM7處理器，夠古老了吧？