一、芯片产业

1.CPU核

CPU又叫中央处理器,其主要功能是进行运算和逻辑运算,内部结构大概可以分为控制单元、算术逻辑单元和存储单元等几个部分。按照其处理信息的字长可以分为:八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。

cpu厂家主要工作:

机器码设计、主频、高速缓存(cache)、多核集成、硬件浮点运算、数据运算。功耗等。

CISC: Complex Instruction Set Computer, 复杂指令集计算机;

RISC: Reduced Instruction Set Computer, 精简指令集计算机;

(1)ARM

ARM是Advanced RISC Machines的编写,它是一家微处理器行业的知名企业,该企业设计了大量
高性能、廉价、低功耗的RISC(精简指令集)处理器。

ARM 公司的特点是只设计芯片,而不生产它将技术授权给半导体厂商,并提供服务。

ARM将其芯片设计技术 (内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案) 授权给Intel, Samsung
高通 (Qualcomm),意法半导体等半导体制造商,这些厂商拿到ARM内核以后,再设计外用
的各种控制器,和ARM核整合成一块SOC芯片。

(2)MIPS

MIPS(Million Instructions Per Second)技术公司是美国一家设计制造高性能、 高档次及嵌入式32
位和64位处理器的厂商,在RISC外理器方面占有重要地位,MIPS的商业模式和ARM相似,也是研发处理器内核,将知识产权授权给其他公司。我国的国产处理器厂商龙芯就是获得MIPS32和MIPS64架构的授权,借此开发龙芯CPU。

(3)PowerPc

PowerPC (英语: Performance Optimization With Enhanced RISC - Performance Computing,有时简称PPC) 是一种精简指令集 (RISC) 架构的中央处理器 (CPU),其基本的设计源自IBM的POWER (Performance Optimized With Enhanced RISC);

(4)Intel

X86架构是复杂指令集,主要用于PC产业。

(5)RISC-V

RISC-V(读作"RISC-FIVE")是基于精简指令集计算(RISC)原理建立的开放指令集架构(ISA),V表示为第五代RISC(精简指令集计算机),表示此前已经有四代RISC处理器原型芯片。每一代RISC处理器都是在同一人带领下完成,那就是加州大学伯克利分校的David A. Patterson教授。与大多数ISA相反,RISCV ISA可以免费地用于所有希望的设备中,允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。

2.SOC芯片

SOC(System On Chip:CPU核 + 外围控制器),片上系统,即在一块芯片上集成一整个信息处理系
统,简单来说 SoC芯片是在中央处理器CPU的基础上扩展专用接口的超大规模集成电路,是智能设备的"大脑"。

(1)主流厂家

  1. 德州仪器(TI)
  2. 高通(Qualcomm)
  3. 三星(Samsung)
  4. 恩智浦(NXP)
  5. 全志(Allwinner Technology)
  6. 华为海思(HiSilicon)
  7. 联发科(MTK)
  8. 瑞星微(rockchip)

(2)产品解决方案

  1. 手机解决方案
  2. 平板解决方案
  3. 智能电视解决方案
  4. ...

3.产品

  1. 特斯拉
  2. 小米
  3. 华为
  4. 格力
  5. 大疆
  6. ...

二、ARM核发展

ARN公司在经典处理器ARM11以后的产品改用Cortex命名,并分成A、R和M三类,冒在为各种不同的市场提供服务。Cortex系列属于ARMV7架构,由于应用领域不同,基于V7架构的Cortex处理器系列所采用的技术也不相同,基于V7A的称为Cortex-A系列,基于V7R的称为Cortex-R系列,基于V7M的称为Cortex-M系列。

                                   ARM内核 (架构)版本及处理器版本

           ARMv1

ARM1

           ARMv2

ARM2.ARM3

           ARMv3

ARM6.ARM7

           ARMv4

StrongARM、ARM7TDMI, ARM9TDMI

           ARMv5

ARM7EJ.ARMOE.ARM10E.XScale

           ARMv6

ARM11.ARMCortexM

           ARMv7

ARMCortex-A. ARMCortex-M. ARMCortex-R

           ARMv8

ARMCortex.A30. ARMCortex-A50. ARMCortex-A70

国产arm架构和国外arm不同吗知乎的区别 国产arm芯片厂商_指令集

(1)VFP

VFP(Vector Floating-point Coprocessor for ARM)向吊浮点运算单元(协处理器) 、 它提供低成本的单精度和倍精度浮点运算能力,并完全相容于ANSI/IEEE Std 754-1985 二进制浮点尊数标准。VFP 提供大多数适用于浮点运算的应用,例如PDA、智慧手机、语音压缩与解压、3D图像以及数位音效、打印机、机上盒,和汽车应用等。

(2)Jazelle

Jazelle是ARN体系结构的一种相关技术,用于在外理器指令层次对JAVA加速。ARM的Jazelle技术停Jave加速得到比基于软件的Jave虚拟机(VM)高得多的性能,和同等的非Java加速核相比功耗降低80%.

(3)Thumb

表示ARM处理器可以工作在Thumb状态,执行Thumb指令集,ARM指令集是32bit的指令集,在
Thumb状态执行的指令集是16bit的。Thumb指令集不是完整的指令集,它是ARM指令集的子集。
但是Thumb指令具有更高的代码密度,即占用存储空间小,仅为ARM代码规格的65%,但其性能却下降的很少。所以,Thumb指令集使ARM处理器能应用到有限的存储带宽,并且,代码密度要求很高的嵌入式系统中去。Thumb-2 是 Thumb 指令集的一项主要增强功能,并且由 ARMv6T2 和 ARMV7M体系结构定义Thumb-2提供了几乎与ARM指令集完全一样的功能。它兼有16位和32位指令,开可检家与ARM 类似的性能,但其代码密度与 Thumb 代码类似。

(4)TrustZone

TustZone是ARN针对消费电子设备设计的一种硬件架构,其目的是为消费电子产品构建一个安全
框架来抵御各种可能rustZone在概念上将SoC的硬件和软件资源划分为安全(Secure World)和非安全(NormaWorld)两个世界,所有需要保密的操作在安全世界执行(如指纹识别、密码处理、数据加解密、安全认证等),其余操作在非安全世界执行 (如用户操作系统、各种应用程序等)。

(5)SIMD

SIMD, 即 single instruction multiple data单指令流多数据流,也就是说一次运算指令可以执行多个数据流,从而提高程序的运算速度,实质是通过数据并行来提高执行效率。

(6)NEON

ARMV7之后,将SIMD升级为 NEON技术 相当手扩展了浮点运算向量表 有一个VFS的二维向量表,将数据存放到这个表中,Cpu可以一次性取某个区域进行执行,NEON就是SIMD的升级相当于将上面SIMD执行指令的表格长度与宽度进行扩展,提升了数据集的压缩算法。 NENO可以进行指令扩展来实现相关功能,但我们一般不使用,如果做一些GPU相关的工作就需要利用NENO的浮点运算特性。可用于加速多媒体和信号处理算法(如视频编码/解码)、2D/3D图形、游戏、音频和语音处理、图像处理技术、电话和声音合成,其性能至少为ARMv5的3倍,为ARMv6 SIMD性能的两倍在SIMD的基础上提升了两倍效率所以运算速度的加快不是单纯的提升CPU的频幸通过这两个技术提升指令执行的方式,还有其他的方法(比如增加二级缓存)。