ARM系列微處理器簡(jiǎn)介之：什么是ARM

1.1  什么是ARM

ARM（Advanced RISC Machines）有三種含義，它是一個(gè)公司的名稱，是一類微處理器的通稱，還是一種技術(shù)的名稱。

ARM公司是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設(shè)計(jì)了大量高性能、廉價(jià)、低耗能的RISC（Reduced Instruction Set Computing，精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)處理器）芯片，并開(kāi)發(fā)了相關(guān)技術(shù)和軟件。ARM處理器具有性能高、成本低和能耗低的特點(diǎn)，適用于嵌入式控制、消費(fèi)/教育類多媒體、DSP和移動(dòng)式應(yīng)用等領(lǐng)域。

ARM公司本身不生產(chǎn)芯片，靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)許可，由合作伙伴公司來(lái)生產(chǎn)各具特色的芯片。ARM這種商業(yè)模式的強(qiáng)大之處在于其價(jià)格合理，它在全世界范圍的合作伙伴超過(guò)100個(gè)，其中包括許多著名的半導(dǎo)體公司。ARM公司專注于設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的芯片內(nèi)核耗電少，成本低，功能強(qiáng)，特有16/32位雙指令集。ARM已成為移動(dòng)通信、手持計(jì)算和多媒體數(shù)字消費(fèi)等嵌入式解決方案的RISC實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。

1.1.1  ARM公司歷史

1990 年11月ARM公司成立于英國(guó)，原名Advanced RISC Machine有限公司，是蘋果電腦、Acorn電腦集團(tuán)和VLSI Technology的合資企業(yè)。Acorn曾推出世界首個(gè)商用單芯片RISC處理器，而蘋果電腦當(dāng)時(shí)希望將RISC技術(shù)應(yīng)用于自身系統(tǒng)，ARM微處理器新標(biāo)準(zhǔn)因此應(yīng)運(yùn)而生。ARM公司成功地研制了首個(gè)低成本RISC 架構(gòu)，迅速在市場(chǎng)上嶄露頭角。與此同時(shí)，RISC結(jié)構(gòu)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都著眼于提高性能，發(fā)展適合高端工作站處理器的RISC結(jié)構(gòu)。

1991年ARM公司推出首個(gè)嵌入式RISC核心——ARM6™系列處理器后不久，VLSI率先獲得授權(quán)，一年后夏普和GEC Plessey也成為授權(quán)用戶。1993年德州儀器和Cirrus Logic也簽署了授權(quán)協(xié)議。從此ARM公司的知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品和授權(quán)用戶都急劇增多。1993年Nippon Investment and Finance（NIF）成為ARM公司股東后，ARM公司開(kāi)始向全球拓展，分別在亞洲、北美洲和歐洲設(shè)立了辦事處。1998年4月ARM公司在倫敦證券交易所和納斯達(dá)克交易所上市。

ARM公司現(xiàn)已發(fā)展成為一家全球性大公司，公司在英國(guó)、法國(guó)和美國(guó)設(shè)有研發(fā)中心，在中國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)、以色列、英國(guó)和美國(guó)建立了銷售、行政和技術(shù)支持辦事處。ARM中國(guó)—安謀咨詢上海有限公司于2002年7月成立。

1.1.2  ARM的商業(yè)模式

ARM Holdings（倫敦證交所：ARM：納斯達(dá)克：ARMHY）在半導(dǎo)體革新過(guò)程中初露崢嶸，被Dataquest 譽(yù)為世界第一的知識(shí)產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商。20世紀(jì)90年代初，ARM公司率先推出32位RISC微處理器芯片系統(tǒng)（SoC）知識(shí)產(chǎn)權(quán)公開(kāi)授權(quán)概念。ARM公司通過(guò)出售芯片技術(shù)授權(quán)而非生產(chǎn)或銷售芯片，建立起新型的微處理器設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售商業(yè)模式。采用ARM技術(shù)的微處理器遍及各類電子產(chǎn)品，在汽車電子、消費(fèi)娛樂(lè)、成像、工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)安保和無(wú)線等領(lǐng)域ARM技術(shù)無(wú)處不在。

ARM公司知識(shí)產(chǎn)權(quán)授權(quán)用戶眾多，其中包括世界頂級(jí)的半導(dǎo)體公司。全球20家最大的半導(dǎo)體廠商中有19家是ARM公司的用戶。這些合作伙伴通過(guò)使用ARM公司低價(jià)、高效的IP核技術(shù)研制生產(chǎn)微處理器、外圍設(shè)備和系統(tǒng)芯片。迄今這些廠商共發(fā)售了超過(guò)10億個(gè)ARM 微處理器內(nèi)核。

為支持和增補(bǔ)ARM公司的現(xiàn)有RISC微處理器內(nèi)核和SoC IP，公司開(kāi)發(fā)了功能強(qiáng)大的軟件。ARM公司的伙伴企業(yè)能夠獲得各種基于軟件的IP、操作系統(tǒng)端口和軟件設(shè)計(jì)服務(wù)，從而大大降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，縮短上市時(shí)間。

首先是ARM PrimeXsys平臺(tái)。這是一種取出即用的IP，以平臺(tái)的形式為專門應(yīng)用提供支持。第一個(gè)PrimeXsys平臺(tái)是2001年9月推出的PrimeXsys Wireless平臺(tái)。它是一個(gè)高集成度的可擴(kuò)展平臺(tái)，包含了所有必需的硬件、軟件和集成工具。ARM公司的伙伴企業(yè)可以利用這個(gè)平臺(tái)輕松開(kāi)發(fā)一系列基于ARM處理器的面向應(yīng)用的設(shè)備，既迅速，風(fēng)險(xiǎn)又低。

ARM公司推出的另一新技術(shù)是Jazelle，這項(xiàng)技術(shù)能將Java技術(shù)和全球領(lǐng)先的32位嵌入式RISC 結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，使平臺(tái)開(kāi)發(fā)人員能夠在同一處理器上與現(xiàn)有操作系統(tǒng)、中間軟件和應(yīng)用編碼同時(shí)運(yùn)行Java應(yīng)用程序，從而提高性能，降低系統(tǒng)成本，比協(xié)處理器和雙處理器解決方案能耗更低。